JP3064358B2 - 画像記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像記
録装置に関するものである。

〔従来技術〕

複写機、プリンタ等の各種画像記録装置には色々の方
式のものが使用されている。例えば作像方式としては粉
体現像方式、熱転写印字方式、インクジエット印字方
式、ワイヤドット印字方式等があり、夫々の方式におい
て白黒画像用とカラー画像用とが使いわけられている。

従来の画像記録装置では夫々の方式の装置が個別に製
作されており、インクジェット印字方式と熱転写印字方
式を使いたい場合は少なくとも２台のプリンタを用意し
なければならない。更に白黒用のプリンタがある上にカ
ラー印字を求めるときはカラー印字用のプリンタを追加
的に準備するか、黒白とカラーに兼用できる装置に交換
しなければならない。従ってユーザーにとっては多くの
出費を要求されることになり、メーカーも多くの装置を
製造しなければならないという問題があった。

この問題を解消するために、本出願人は未だ公知では
ないが、電気制御装置と必要に応じて機械的駆動装置を
１つのケースに格納して基体ユニットを構成し、各種方
式の作像装置の夫々について作像ユニットを構成し、基
体ユニットと複数の作像ユニットとを並べて組付けて任
意の画像記録装置を構成することを提案した。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上記の本出願人の提案に係る画像記録装置
の発展改良し、原稿の読み取りもでき、原稿読み取りプ
ロセスと作像プロセスの夫々の用紙搬送を共通化するこ
とのできる画像記録装置を提供することを課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記の課題を、少なくとも電気的制御装置
を格納した基体ユニットと、画像信号に基づいて画像を
形成する各種画像形成方式のうちから任意に選択された
方式に関わる構成部材夫々を格納した少なくとも１つの
作像ユニットと、記録紙又は原稿を収納する用紙ユニッ
トと、読取対象となる画像を照明する照明手段及び当該
画像を撮像素子に結像させる光学系を格納した読取ユニ
ットとが並べて連結されており、上記作像ユニット、用
紙ユニット及び読取ユニットにわたって対向する搬送ベ
ルトを備え、上記これらユニットとは独立して構成され
た用紙搬送ユニットが上記作像ユニット、用紙ユニット
及び読取ユニットの共通する端面側に配設されることに
よって解決した。

上記作像ユニットによって形成された画像を上記読取
ユニットで読み取り、読み取った画像情報に関する内容
を関連するユニットにフィードバックするようになって
いれば、好適である。

〔作用〕

本発明により、基体ユニットと、作像ユニットと、用
紙ユニットと、読取ユニットとが上下又は左右に並べて
連結され所謂デジタル複写機のような複写機や、ファク
シミリやパソコン用プリンタ等が形成される。

例えば基体ユニットと１つ又は複数の作像ユニットと
読取ユニットと用紙ユニットを連結することにより複写
機が構成され、原稿を読取ユニットに対して移動するこ
とにより原稿画像が読み取られ、読み取られた画像情報
が作像ユニットに送られて基体ユニットの給紙装置又は
用紙ユニットから送られる記録紙に単一の作像ユニット
により単色の画像が、又は複数の作像ユニットにより多
色の画像が記録される。

読取ユニットから又は外部からの画像情報に基づいて
作像ユニットで記録紙に画像を記録し、画像を記録した
当該記録紙を読取ユニットに送って記録紙の読み取りを
行い、その読取情報を作像ユニットや他のパソコン等に
関する装置等にフィードバックするように構成すること
もできる。

通常各ユニットに設けられる用紙搬送手段を１つのユ
ニットとして別に構成して、作像ユニットや読取ユニッ
トに対し垂直に配置することで、同じ搬送手段でもって
原稿読み取りとプリント用紙の搬送、更にはプリント用
紙の更なる読み取りを行うことができ、機能拡張を図る
ことが可能となる。

〔実施例〕

本発明の詳細を図に示す実施例に基づいて説明する。

第１図において、基体ユニット１に給紙装置２として
給紙カセットを脱着可能に形成するか、給紙トレイを内
蔵することもできる。給紙装置、例えば給紙カセット及
び給紙カセット２内の記録紙を給送する給紙コロを１つ
のユニットとして基体ユニット１とは別体として形成
し、基体ユニット１に連結可能に構成することもでき
る。

給紙トレイ乃至給紙カセット２を備えた基体ユニット
１の上に（又は90゜転倒した状態で横に）１つ又は複数
の作像ユニット３（図では２個の作像ユニット）が連結
され、その上（又はその横）に用紙カセット４が連結さ
れ、その上（又はその横）に読取ユニット５が連結され
る。搬送手段を別に１つの搬送ユニット６として構成
し、作像ユニット３、読取ユニット５に対向配置し連結
する構造となっている。搬送ユニットを構成することに
より記録紙の搬送を円滑且つ精確に行うことを可能にす
る。

第１図における用紙ユニット４と読取ユニット５を組
替え、用紙ユニット４に原稿を収納し、読取ユニット５
のガラス板７を第１図における読取ユニット５の上面に
設けることも可能である。この場合、原稿は用紙ユニッ
トに収納され、読取ユニット５の上面に設けたガラス板
７の上に移動するように構成することができる。

作像ユニット３と用紙ユニット４と読取ユニット５は
外形が概略一致する形状にすると好都合である。

基体ユニット１は第２図に示すように給紙口12を設け
たケース11を有し、該ケース11には電気的制御装置、例
えばCPU、インターフェース、信号メモリ等を含む画像
処理系及び作像ユニット内のシステムを動かすための駆
動系の回路を構成した基板13及び駆動モータ14並びに駆
動モータ14の駆動力を作像ユニット３へ伝達するための
機械的駆動装置15が格納される。

機械的駆動装置15には、例えば第１傘歯車16aが設け
られ、該第１傘歯車16aは基体ユニット１の上に載せら
れた作像ユニット３等の中に設けられた例えば傘歯車17
にかみあう。第２傘歯車16bは上の作像ユニット３中に
設けられた傘歯車にかみあう。

作像ユニット３内では傘歯車17が伝達軸18に支持さ
れ、該伝達軸18からウオーム19a、ウオーム歯車19bの組
合せその他の機構及びクラッチ又はソレノイド等の伝達
ON、OFF機構19cを含む加減速機構19等を介してローラ等
の各回転体に伝達される。

各作像ユニット３の内においても基体ユニット１と同
様、並べて配置される作像ユニットに駆動伝達するため
に伝動軸15aに連結可能な伝達軸15bを設け、該伝達軸に
傘歯車16b等を設ける。

上記の例は一例を示したもので、１つのユニットから
他のユニットに駆動伝達ができる構造であれば任意の構
造を利用することができる。

作像ユニット３は、粉体現像方式の一例として第３図
に示すように形成されることができる。作像ユニット３
は１つのケース21を有し、該ケース21には給紙口22及び
排紙口23が形成される。

熱磁気書込み方式の場合は給紙口22から入り排紙口23
を出るほぼ直線状の通紙路の途中に加熱ローラ24と、該
加熱ローラに圧接される加圧ローラ25とによる印字位置
が配設される。

加熱ローラ24とテンションローラ26とに潜像ベルト27
が巻掛けられる。潜像ベルトとしては例えば磁性体ベル
ト（例えばCoO₂を含む磁性材料よりなる）が用いられ
る。潜像ベルト27は矢印方向に駆動され、潜像ベルト27
の走行路に沿って配置された書込みヘッド28、現像装置
29、クリーナ30、イレーサ31により画像形成処理が行わ
れる。すなわち基体ユニット１からの書込み信号により
書込みヘッド28が潜像ベルト27に画像潜像を記録し、そ
の潜像を現像装置29の現像ローラ29aにより現像して顕
像化し、該顕像は加熱ローラ24と加圧ローラ25との間を
通る記録紙32に転写及び同時に定着が行われる。転写後
の潜像ベルト27はクリーナーにより残留現像剤を除去さ
れ、イレーサ31により潜像が消去される。加熱ローラ24
よりの熱による潜像ベルト27及び他の部品が不必要に加
熱されることを防ぐために、加熱ローラ24の横に断熱部
材33が設けられ、更に潜像ベルト27の冷却のための放熱
部材34が配置される。

第３図の例では加熱ローラ24と加圧ローラ25とテンシ
ョンローラ26と現像ローラ29aは夫々の中心軸線がほぼ
同一平面内に配置されることにより偏平なユニットを構
成することができる。この場合現像装置29の容器も各ロ
ーラを配置した平面にそって延びる薄い容器として構成
するのが好都合である。

ケース21の上面には排紙トレイとして使用される凹部
21aが形成される。

黒画像と単色カラー画像とを適宜切換えて利用したい
ときは、同じ方式の作像ユニット３を複数個上下又は左
右に並べ、１つには黒現像剤を、他には夫々の色現像剤
を収容することにより要求に応じることができる。

第３図において、作像の際に、作像ユニット３の下方
又は横に配置される基体ユニット１の中の給紙カセット
２から給紙ローラ2aにより送られる記録紙32が、作像ユ
ニット３の給紙入口22から給送され、加熱ローラ24によ
り転写定着され、排紙口23より排紙される。１つの作像
ユニット３の場合は排紙される記録紙は直ちに凹部21a
に収容され、２つ以上の作像ユニット３が配置されてい
るときは最も上（または端部）の作像ユニットまで通紙
され排紙される。複数の作像ユニット３を並べて利用す
るときは希望する１つの作像ユニット３を作動して画像
形成するために他の作像ユニット３においては画像形成
しないようにする必要がある。このために加圧ローラ25
又は加熱ローラ24のいずれか又は両方が移動して圧接状
態を解除し、転写を行わないようにするのが好ましい。

画像形成方式がサーマル転写方式の場合には第３図の
加熱ローラ24の代わりにサーマルヘッドを配置し、ケー
ス21内にインクリボンの供給ロールと巻取ロールを配置
することにより作像ユニットを構成することができる。
同様にして電子写真方式、インクジエット方式、ワイヤ
ドット方式の作像ユニットも形成することができる。

基体ユニット１内の基板13には第４図に示すような制
御装置を構成する回路が形成される。第４図においてAC
電源入力は電源コードからのAC入力を基体内部に供給す
る。低電圧DC電源は各電気回路基板やモータにDCを供給
する。コントロールユニットは装置全体の駆動や作像ユ
ニットへの画像信号等の制御を行う。

表示装置は基体及び作像ユニットの動作状態をオペレ
ータに表示する装置である。

操作スイッチは作像ユニットに合わせ、セットされる
スイッチで手動操作又は作像ユニットの特徴検知を行
う。

画像処理、メモリ制御は作像ユニット内のサーマルヘ
ッド、インクジェット等の駆動回路に画像信号を伝送す
る。

モータ及びソレノイドは作像ユニットの動作駆動を制
御する。

ａ〜ｅは電気信号の入出力を示す。ａは作像ユニット
内の電気回路にDC電圧を供給する。ｂは同じユニット内
のソレノイド類の動作信号を送る。ｃは作像ユニット内
からのセンサー類の信号を受ける。ｄは画像信号を伝送
する。ｅはファクシミリスキャナ、ワープロに接続され
るコネクターである。

ａ〜ｄはセントロニクスで構成される。ｅはRS−232C
で構成される。Ａはモータの回転駆動を作像ユニットに
伝動する回転軸を示す。

各作像ユニットには原則的には駆動源及び制御装置は
設けられないが、作像ユニット内には冷却用ファンや、
作像を良好に行うための検知装置並びに回路、ソレノイ
ド、小型モータ等は組入れられることがある。

カラー作像のために、基体ユニット１の上又は横に複
数の同種の作像方式の作像ユニット３が並べられる。並
べる数は作像する色の数により決定される。基体ユニッ
ト１から給紙された記録紙は、最初の作像ユニット３に
より１つの色の画像が形成され、次の作像ユニット３で
は別の色の画像を重ねて作像することができる。

フルカラー画像形成の際には、３つ又は４つの作像ユ
ニットを並べる必要がある。

用紙カセット４は第１図に略図で示すように、ケース
41の内部に記録紙又は原稿を載せるトレイ42と、給紙コ
ロ43と、トレイ42上の記録紙又は原稿を給紙コロ43に押
圧するばね44とを有する。原稿や記録紙は手でトレイ42
の上に載せることもできる。

読取ユニット５はケース51を有し、該ケース51には原
稿が接触するガラス板７が取付けられる。ガラス板７は
第１図に示すように搬送ベルト64に面して設けられ、作
像ユニット３、用紙ユニット４から送られる原稿が移動
する間に読取るように構成されている。

ガラス板７を通して原稿を照明する照明ランプ52及び
原稿からの反射光を撮像素子（CCD等）53に結像する光
学系54及び撮像素子53に関連する回路基板55等がケース
51内に格納される。

記録紙等の搬送にあたり、搬送ユニット６を基体ユニ
ット１、作像ユニット３、読取ユニット５に対面するよ
うに配置し、各ユニットを通して搬送ユニット６により
記録紙等を搬送するようになっている。

搬送ユニット６は第５図に示すようにケース61と該ケ
ース61内に配置された駆動ローラ62と従動ローラ63とを
有する。駆動ローラ62と従動ローラ63とには搬送ベルト
64が巻掛けられる。駆動ローラ62を駆動する駆動モータ
は図示しないがケース61内に配置されることができる。

搬送ベルト64を間にして従動ローラ63に対向して電位
形成ローラ65が回動自在に支持されている。電位形成ロ
ーラ65は電位形成電源66に接続される。従動ローラ63は
接地される。

搬送ベルト64は誘電体シートとして形成され、電位形
成ローラ65により電圧が印加され記録紙を吸着して搬送
するのに都合のよいパターン、例えば縞状や市松模様状
に正電位、負電位が形成される。

搬送ベルト64は駆動ローラ62と従動ローラ63との間で
は、ガイドローラ67により案内される。各ガイドローラ
67は作像ユニット３における加圧ローラ25等と兼用する
構造とすることができる。

第３図において、給紙カセット２から給紙ローラ2aに
より送り出される記録紙32は電位形成ローラ65により電
位形成された搬送ベルト64に吸着されて搬送され、各作
像ユニット３の記録位置において記録紙32に画像が順次
形成される。

記録紙は搬送ベルトに吸着搬送され複数の作像ユニッ
トを通過して順次画像形成されるので、記録紙の位置ず
れが防止され色ずれが防止される。

全ての作像ユニット３による画像形成が終わった記録
紙は分離爪68により搬送ベルト64より分離され、切換爪
69の切換により上排紙トレイ70に排出されるか、横排紙
トレイ71に排紙される。上排紙トレイ70及び横排紙トレ
イ71はケース61に固定可能又は一体形成されることがで
きる。ケース61の上端はカバー72によりカバーされてい
る。

第１図において用紙ユニット４内にシート原稿をスト
ックし、基体ユニット１よりの原稿送り出し信号により
給紙コロ43が回転して原稿が送り出され、搬送装置６の
搬送ベルト64に吸着して読取ユニット５のガラス板７に
接しながら移動し、原稿画像が撮像素子53に読取られ
る。ガラス板７は省略し、搬送ベルト64に吸着する原稿
を直接照明露光することもできる。ガラス板の近くでは
必要に応じてコロ又はローラ類を搬送ベルトの近接部に
設けることもできる。記録紙の読取りを密着センサーに
よって行うことも可能である。

読取られた原稿は読取ユニット５のケース51の上面に
設けた又は別装置として設けたトレイもしくは第５図に
示すように搬送ユニット６に設けたトレイにストックす
る。

各作像ユニット３により画像を記録した記録紙を用紙
ユニット４のトレイ42に一旦収納し、基体ユニット１よ
りの原稿送り出し信号により給紙コロ43を回転して原稿
の送り出しをする。

又、読取ユニット５によって読み取った画像情報信号
により基体ユニット１を通して作像ユニットを作像し基
体ユニット１の給紙カセット２から給紙される記録紙に
画像が形成される。

画像が記録された記録紙は第１図に示していない上方
のトレイ又は第４図の搬送ユニットの排紙トレイに収容
される。その際、画像形成された記録紙を直接に前記の
上方のトレイ又は排紙トレイに排出してもよいし、第１
図に示すような配置で画像形成後の記録紙を原稿として
読み取るときは、画像を形成された記録紙を一旦用紙ユ
ニット４内に収容してから読取ユニット５に送って画像
情報を読み取った後に前記の上方のトレイ又は排紙トレ
イに排出してもよいし、記録紙を画像形成後そのまま読
取ユニット５に送り、画像情報を読み取った後に前記の
上方のトレイ又は排紙トレイに排出してもよい。

原稿の読取りには第１図の構成の他に密着センサーを
設けることも可能である。

作像ユニット３及び用紙ユニット４を多数配置すると
きは読取られた原稿を更に搬送ベルト64の送り方向下段
に設けた用紙ユニットに収容されるようにすることもで
きる。

作像ユニット３により記録紙を定着する必要があり、
定着装置が搬送ベルト64の送り方向最も下流に配置され
るときは、読取られた原稿は定着装置を通過しないで用
紙ユニットにストックされるように構成することも可能
である。

原稿を読取るために搬送するときは、作像ユニット３
は機能しないように構成することもできる。

読取ユニット５により読取られた画像信号はその後の
処理に応じて処理回路により処理され次の工程へと転送
される。

作像ユニットで一旦プリントした記録紙を読取ユニッ
トにより読取ることにより、読取った情報は画像情報と
して作像のために利用することもできるが、作像ユニッ
トや他のユニットが正常に機能しているかどうかを検知
するために利用することもできる。例えば記録紙が真直
に搬送ベルトに付着して選ばれるか、２色以上の作像ユ
ニットで作像の時色ずれが大きくないか、作像ユニット
により画像濃度が充分得られるか等の検知が可能であ
る。

検知した情報をその内容に応じて各ユニットへフィー
ドバックすることもできる。例えば、画像濃度であれ
ば、作像ユニットの構成部材で画像濃度を変化及び制御
できる部材へのフィードバックとなる。

〔効果〕

本発明により、各ユニットを着脱自在に組み合わせる
ことが可能となるので、１つの作像ユニットと１つの基
体ユニットとの組合せを基本として作像ユニットを増設
することにより適宜の画像記録装置を形成することがで
き、異なる作像方式の作像ユニットを任意に組合せた装
置を形成することができ、又カラー記録装置を随意に形
成することができ、しかも装置を随時増設する形で任意
のカラー記録装置を構成することができる。

任意の作像ユニットを共通の基台ユニットと組合せ、
１つの画像形成装置を構成することができ、ユニットの
共通化により生産コストを低減することが可能になっ
た。

本発明により、１つの基体ユニットに同じ種類の複数
の作像ユニットを重ねて組付けることができ、しかも複
数の作像ユニットを１つの基体ユニットにより切換作像
することができ、異なる複数の画像形成装置を少ない費
用で使用することが可能になった。例えばランニングコ
ストの安いサーマル方式の作像ユニットに対して印字速
度の早い電子写真方式の作像ユニットだけを追加するこ
とにより、基体ユニットは変えることなく高速の画像形
成装置を利用することが可能になった。更にカラー画像
も費用をあまりかけずに適宜切換形成することが可能に
なり、高画質化への対応が使用者の選択により自由にで
きる。

本発明により、複数の作像ユニットのうち１個宛交換
することが可能であるので、色不具合のユニットだけを
交換又は保守修理すればよく、保守が容易になった。

本発明により、画像記録装置が各ユニットに分割され
るため、作業者１人で搬送しセットすることが可能にな
った。

本発明により、作像ユニット、用紙ユニットの外形を
概略一致する形状にすることにより夫々のユニットは簡
単に横に並べて又は上下に重ねて結合されることがで
き、プリンタとしての機能が構成されるだけでなく、フ
ァクシミリやデジタル複写機としての多機能化が可能に
なり、ユーザの要望に応じて機能の増設も可能となっ
た。

読取ユニットを装着することにより、作像ユニットに
より形成された画像の計測が可能となり、高画質をより
達成するためのフィードバック機能が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の一例の全体概略図、第２図
は基体ユニットの概略図、第３図は作像ユニットの一例
の概略図、第４図は基体ユニットの基板の構成要素のブ
ロック図、第５図は搬送ユニットの概略図である。 １……基体ユニット、２……給紙カセット ３……作像ユニット、４……用紙ユニット ５……読取ユニット、６……搬送ユニット 52……照明ランプ、53……撮像素子 54……光学系

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 陣内 孝一郎 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (72)発明者 鈴木 稔 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (72)発明者 石田 章 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 昭59−101965（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−111457（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−230157（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−247675（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−317937（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/00 550 G03G 15/00 107 G03G 21/16 - 21/18 B41J 29/00 H04N 1/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも電気的制御装置を格納した基体
   ユニットと、 画像信号に基づいて画像を形成する各種画像形成方式の
   うちから任意に選択された方式に関わる構成部材夫々を
   格納した少なくとも１つの作像ユニットと、 記録紙又は原稿を収納する用紙ユニットと、 読取対象となる画像を照明する照明手段及び当該画像を
   撮像素子に結像させる光学系を格納した読取ユニットと が並べて連結されており、 上記作像ユニット、用紙ユニット及び読取ユニットにわ
   たって対向する搬送ベルトを備え、上記これらユニット
   とは独立して構成された用紙搬送ユニットが上記作像ユ
   ニット、用紙ユニット及び読取ユニットの共通する端面
   側に配設されることを特徴とする画像記録装置。
2. 【請求項２】前記作像ユニットによって形成された画像
   を前記読取ユニットで読み取り、読み取った画像情報に
   関する内容を関連するユニットにフィードバックするこ
   とを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。