JP3736601B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタあるいは複写機、ファクシミリ等に用いられる画像形成装置に係り、特に画像を形成するための記録材を外付けされた外部供給装置から供給する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画像形成装置の高速化に伴い、同一サイズの記録材(用紙)を大量に出力(プリントアウト)する要請が強まってきている。この大量にプリントアウトする際に画像形成装置本体に内装された給紙カセットを用いるだけでは用紙の補充を頻繁に行う必要性があるため、画像形成装置本体の用紙搬送部に連結し、外付けの形で大量給紙が可能である外部給紙装置を配設する製品が従来から開発されてきた。
【０００３】
この画像形成装置本体に外部給紙装置を連結する際に、外部給紙装置から画像形成装置本体の用紙搬送部までの距離が長くなることから、画像形成装置本体に内装された給紙カセットとは別に特有な搬送路が必要となる。更に、この特有な搬送路における用紙搬送の搬送タイミング等を特別に制御する必要性が生じる。かかる場合に、製品の開発当初から大量給紙トレイの外付けが予定されておれば、画像形成装置本体の用紙搬送路の設計と同時に特有な搬送路を設計でき、更に、内装される給紙カセットの給紙制御と同時に外部給紙装置からの用紙搬送を制御する制御部を開発することが可能であるが、画像形成装置本体の開発とは別個に外部給紙装置を開発した場合には、特有な搬送路を改造することが必要になると共に、画像形成装置本体の制御部の改造、例えばＲＯＭ等を交換することが必要となっていた。
【０００４】
この特有な搬送路の改造に関する問題点を解決するものとして、例えば特開平１−２２０６４７号公報には、外部から挿脱着するタイプの給紙カセットを有する複写機において、大量給紙装置と連結した少量トレイ部をカセット挿入口に挿着させ、このカセット挿入口を用いて大量給紙装置から用紙を供給する技術が開示されている。これによれば、大量給紙装置を複写機本体の改造をせずに短時間で挿着することができ、上記問題点の一部を解決することが可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平１−２２０６４７号公報の技術では、複写機本体が当初から有している用紙給紙部をそのまま用いて少量トレイ部から給紙しており、複写機本体に給紙装置等の新たな追加物を必要としない代わりに、用紙は大量給紙装置の給紙部と複写機本体の給紙部との２回の給紙装置を経由することとなる。一般に、用紙搬送において最も信頼性の低い箇所は、さばき機構等の用紙スタック状態から１枚または数枚の用紙を給紙する給紙装置の部分であり、この信頼性の低い箇所を２回も経由すると用紙搬送の信頼性は極端に落ちる。また、給紙装置に一般に用いられる給紙ローラは消耗部品であり、この給紙装置を２回経由すると部品の消耗も２倍になってしまう。更に、上記公報に用いられる外部から挿脱着するタイプの給紙カセットの給紙容量は、大量給紙装置の給紙容量に比べて極端に少なく、この極端に少ないことを予定して設計された給紙カセットの給紙部を用いて大量給紙装置からの用紙を給紙しようとすると、給紙不良の発生頻度が非常に高くなり信頼性を維持することが困難となる。また、上記公報の技術では外部に突出した少量トレイ部に大量給紙装置を接続しており、設置スペースが異常に大きくなってしまう。
【０００６】
一方、外部給紙装置を外付けで取り付ける際に、装置本体の画像形成部まで用紙を搬送する必要性から、内装給紙カセットに載置された用紙を搬送するための用紙搬送路を経由させる必要がある。そのため、外部給紙装置の取り付け位置は装置本体に内装された用紙搬送路の位置に依存していた。
このとき、装置本体における用紙搬送路の存在する側が空いていれば問題はないのであるが、例えば画像形成後の用紙排出方向が用紙搬送路側と同方向で、スタッカ等の後処理装置が用紙搬送路側に外付けされる場合には、用紙搬送路側に外部給紙装置を外付けすることが物理的に不可能となる。かかる場合に、装置本体の開発と外部給紙装置の開発を同時に実施し、特別な搬送路を準備する等の対応ができれば外部給紙装置の接続は可能となるが、外部給紙装置を必要としない顧客に対しても特別な搬送路を付加した状態にて装置本体を提供することとなり、大きなコストアップとなる。また、開発納期は一般に厳しいことから外部給紙装置を切り離して開発することが必要となり、かかる場合であっても外部供給装置を後から装着できることが強く望まれている。
【０００７】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、当初から画像形成装置本体に内装されている給紙部と置き換えて搬送装置を装着し、これに外部供給装置を取り付けることで、これらの技術的課題を解決する画像形成装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の画像形成装置の基本的構成は、図１(ａ)および図１(ｂ)に示すように、内装される記録材供給部２から記録材Ｐを供給し、内装される画像形成部３にて記録材Ｐに対して画像を形成する画像形成装置本体１と、この画像形成装置本体１に対して外付けで取り付けられ画像形成装置本体１に対して記録材Ｐを供給する外部供給装置４と、内装される記録材供給部２と置き換えて画像形成装置本体１に内装されると共に、この外部供給装置４から供給される記録材Ｐを画像形成部３に向けて搬送する記録材搬送装置５とを具備することを特徴としている。
【０００９】
特に、本発明は、前記記録材搬送装置５が、中継搬送路６と中継搬送機構７とを具備し、前記記録材供給部２における記録材供給機構８を取り外して内装されることを特徴としている。
このように、記録材搬送装置５が、中継搬送路６と中継搬送機構７とを具備し、図１(ａ)に示す記録材供給部２における記録材供給機構８を取り外して内装されるように構成すれば、既に捌かれた記録材Ｐを記録材供給機構８にて再度捌くことがなくなり、装置の信頼性を高く維持することができる点で有効である。
【００１０】
更に、外部供給装置４は、記録材搬送装置５に対して記録材Ｐを1枚ずつ供給するように構成すれば、中継搬送機構７に記録材供給機構(記録材捌き機構)を設ける必要性がなくなり、上述のように信頼性を高く維持できると共に、画像形成部３に向けて記録材Ｐを良好に搬送することができる点で好ましい。
【００１１】
更にまた、記録材搬送装置５は、置き換え以前に内装されていた記録材供給部２における引出し構造９を用いて画像形成装置本体１に対し出し入れ自在に支持されるように構成すれば、この記録材搬送装置５に詰まった記録材を取り除く所謂ジャム除去作業を容易に実施することができる。
更に、記録材搬送装置５の中継搬送路６の上部シュートを開閉可能に構成すれば、搬送路を露出させることが可能となり、ジャム除去作業を更に容易に実施することができる。
【００１２】
また、図１(ｂ)に示すように、記録材搬送装置５の記録材搬送方向における長さＤ１は、外部供給装置４から供給される記録材Ｐの搬送方向長さＤ２よりも大きくするように構成すれば、例えば中継搬送路６に記録材Ｐが予め送り込まれた正常状態にて記録材搬送装置５を引き抜かれた場合であっても記録材が切れる状態を防ぐことが可能となる。
尚、外部供給装置４で使用できる記録材Ｐのサイズは、置き換えられた記録材供給部２で使用できる記録材Ｐのサイズと同等であるように構成すれば、上記のような記録材が切れる状態を防ぐことができる。
【００１３】
更に、記録材搬送装置５は、外部供給装置４の記録材供給方式が上部供給方式の場合には上部に位置する記録材供給部２と置き換え、外部供給装置４の記録材供給方式が下部供給方式の場合には下部に位置する記録材供給部１０と置き換えるように構成すれば、画像形成装置本体１の既存の搬送経路を最大限生かして外部供給装置４からの円滑な記録材搬送を実現できる点で優れている。
【００１４】
また、本発明の画像形成装置は、図１(ａ)および図１(ｂ)に示すように、準備完了状態にて記録材Ｐを供給し、搬送された記録材Ｐに対して内装された画像形成部３により画像を形成する画像形成装置本体１と、この画像形成装置本体１に対して外付けで取り付けられ、この画像形成装置本体１に対して記録材Ｐを供給する外部供給装置４と、画像形成装置本体１に内装されると共に外部供給装置４から供給された記録材Ｐを画像形成部３に向けて搬送する記録材搬送部５と、外部供給装置４から記録材搬送部５へと記録材を1枚送り込んだ後に準備完了状態に設定する制御部１１とを具備することを特徴としている。これによれば、例えば、画像形成装置本体１の制御部(ＣＰＵ)は外部供給装置４の存在を認識していない状態であっても、外部供給装置４の制御部(ＣＰＵ)の準備完了信号(ＲＥＡＤＹ信号)により記録材搬送部５に送り込まれた記録材Ｐを、擬似的に従前の記録材供給部２から供給されたものとして認識し、画像形成部３へと搬送することができるので、この点に関して画像形成装置本体１の制御部 ( ＣＰＵ )を外部供給装置４の接続時に変更する必要性がなくなる。
【００１５】
更に、この記録材搬送部５は中継搬送路６と中継搬送機構７とを具備し、画像形成装置本体１からの記録材供給信号を受けてこの記録材搬送部５における中継搬送機構７が駆動すれば、外部供給装置４を取り付けた際にも、画像形成装置本体１における既存の記録材供給制御のもとで記録材Ｐを画像形成部３へと搬送することが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図２は本発明が適用される画像形成装置の実施の形態を示す概略構成図であり、外部供給装置である大量給紙装置(High Capacity Feeder:ＨＣＦ)及び記録材搬送装置であるトランスポート(Transport)を接続する前の状態を示している。
同図において、符号２０は画像形成装置本体(ＩＯＴ本体)であり、画像入力部２１により入力された画像データを画像形成部２２により記録材(用紙)Ｐに対して記録し、可視画像として印刷出力している。この画像形成部２２は、感光体ドラム２３を露光する画像書込装置(ＲＯＳ)２４、ＲＯＳ２４により露光された感光体ドラム２３を現像する現像装置２５、現像装置２５により感光体ドラム２３に担持されたトナー画像を用紙Ｐに転写する転写装置２６、転写装置２６により転写されたトナー像を用紙Ｐに定着させる定着装置２７等を主に有しており、後述する用紙収容カセット等と共に画像形成装置本体２０に内装されている。
【００１７】
更に、本実施の形態において、画像形成装置本体２０は一連の用紙搬送系を備えており、画像形成装置本体２０の左側面２８側に沿った位置には、用紙Ｐを収容する用紙収容カセット３０〜３３を内装している。この用紙収容カセット３０〜３３には用紙Ｐを供給する用紙供給機構(Feeder Assy)３４〜３７が備えられ、これらの用紙供給機構３４〜３７は、積載された用紙Ｐを押下して取り上げる引込ロール(Nudger Roll)３８と、用紙搬送方向に回転する供給ロール(Feed Roll)と例えば用紙搬送方向に対して逆転する捌きロール(Retard Roll)とからなる捌き機構(Retard Assy)３９とをそれぞれ有している。
ここで、本実施の形態における用紙収容カセット３０は、各用紙収容カセットの最上段に位置し、昇降台４１に積載された用紙Ｐをエレベータ方式にて昇降させる所謂エレベータトレイであり、本実施の形態では約１０００枚の用紙を収容できるように構成されている。さらに、この用紙収容カセット３０は一対のレール部材４９に支持されており、このレール部材４９により手前側への引き出し及び用紙セット時の奥側への挿入を可能としている。
また、符号４０は制御部であり、用紙搬送の制御の他、図示しないコントロールパネルへの用紙残量の表示や紙詰まり(ＪＡＭ)表示等を制御している。
【００１８】
次に、本実施の形態における用紙収容カセット３０からの用紙搬送について説明する。
まず、用紙収容カセット３０に用紙Ｐがセットされると、用紙収容カセットの昇降台４１が給紙可能な位置まで上昇する。画像形成装置本体２０の制御部４０は、この昇降台４１が上昇する際に要した時間等により用紙の量を測定し、図示しないコントロールパネル等により測定した用紙の量を表示する。尚、この制御部４０は、例えば使用した用紙の枚数をカウントし用紙残量を演算してコントロールパネルに表示している。
制御部４０からの給紙信号により引込ロール３８が用紙Ｐの表面に下がり、回転して用紙Ｐを引き込む。この引き込まれた用紙Ｐは捌き機構３９により１枚に捌かれ、第１送出ロール(＃１Take away Roll)４２を経てレジスト装置４３へ搬送される。このレジスト装置４３は、所定の長さの搬送路を経てプレレジロール(PRE REGE Roll)４４及びレジロール(REGE Roll)４５を配置し、転写装置２６にて用紙Ｐに転写するタイミングを合わせて一旦、用紙Ｐを待機させると共に、例えば用紙Ｐにループ等を形成して用紙Ｐにおける縦横方向の位置合わせを行っている。
制御部４０からの信号によりレジロール４５は用紙Ｐを送り出し、用紙Ｐは転写装置２６にて画像が転写された後に定着装置２７にて定着されて出力される。この定着された用紙Ｐは、両面に画像を形成する両面プリントモードの場合には用紙反転路４６を経て反転されてレジスト装置４３へと搬送され、裏面についても同様に画像の転写、定着がなされて出力される。
尚、用紙収容カセット３０以外の用紙収容カセット３１〜３３に収容された用紙Ｐも、同様の機能を有する用紙供給機構３５〜３７により送り出され、用紙搬送路４７を経由してレジスト装置４３まで搬送され、同様に画像形成がなされる。
ここで、本実施の形態では、画像形成装置本体２０の右側面２９側には後処理装置４８が装着されており、定着装置２７を経て出力された用紙Ｐに対してステープル処理やソート処理等を行っている。このように、本実施の形態における画像形成装置では右側面は後処理装置が外付けされており、右側面に大量給紙装置を外付けできる余裕が全くない。従って、用紙搬送路４７が右側面に存在していてもその搬送路を利用することが困難である。
【００１９】
図３は本発明が適用される画像形成装置において、外部供給装置である大量給紙装置(ＨＣＦ)６０及び記録材搬送装置であるトランスポート９０を接続した状態を示す概略構成図である。
同図において、大量給紙装置(ＨＣＦ)６０は、画像形成装置本体２０の左側面２８に外付けで取り付けられ、トランスポート９０は画像形成装置本体２０に内装されていた用紙収容カセット３０の位置に取り付けられたものである。即ち、本実施の形態では、図２に示した画像形成装置本体２０から左側面２８のカバー(図示せず)、用紙収容カセット３０及び用紙供給機構３４を取り外し、図３に示す大量給紙装置６０を接続部８９により画像形成装置本体２０に接続し、トランスポート９０を一対のレール部材４９に固定している。また、搬送経路部を開口させた左側面２８の改造カバー(図示せず)およびハーネス(図示せず)が接続され、図２に示す画像形成装置本体２０における大量給紙装置６０及びトランスポート９０の置き換えが完了する。
【００２０】
この大量給紙装置(ＨＣＦ)６０は、図３に示すように、一対のレール部材６２により支持されて大量給紙装置６０の本体から引き抜き又は装着可能なトレイ６１を有し、このトレイ６１の引き抜き及び装着はトレイインセンサ７７により検出される。このトレイ６１には用紙Ｐを積載し上下動が可能である昇降台(ボトムプレート)６３が配置され、この昇降台６３はワイヤ６４によりプーリ６５を介し、巻上げシャフト６７を回転させるリフトアップモータ６６により引き上げられる。また、巻上げシャフト６７にはブレーキ６８が接続されている。ここで、リフトアップモータ６６が回転すると巻上げシャフト６７が回転し、ワイヤ６４を巻き取り、昇降台６３を上昇させる。一方、トレイ６１を引き抜くと、リフトアップモータ６６と巻上げシャフト６７とのカップリング(図示せず)が外れて昇降台６３は自然落下するが、ブレーキ６８が作用することで一気に落ちることがないように構成されている。
【００２１】
また、符号７１は用紙Ｐを送り出すための引込ロール(Nudger Roll)であり、後述する供給ロール(Feed Roll)７２の中心を支点としてブラケット７４を介して上下動するように構成され、ナジャーソレノイド８２のＯＮ(給電)により用紙表面に落下し用紙を送り出す機能を有する。また、符号７５は用紙の高さが基準値にあることを検知するためのトレイレベルセンサであり、ブラケット７４の一部が引込ロール７１の上下に追従してこのトレイレベルセンサ７５をＯＮ/ＯＦＦすることで用紙高さを検知するように構成されている。また、７２は用紙Ｐの搬送方向に回転する供給ロール(Feed Roll)であり、停止または搬送方向と逆方向に回転する捌きロール(Retard Roll)７３と共に、引込ロール７１から送り出された用紙Ｐを捌き、１枚だけを下流側に搬送するように構成されている。また、７６はＨＣＦ送出ロール(HCF Take away Roll)であり、連続して送り出すために捌かれて搬送された用紙Ｐを一旦停止させると共に、タイミングを待ってトランスポート９０へと送出している。更に、符号６９は大量給紙装置６０の各ロールの回転駆動及び停止を実行するＨＣＦモータ、符号７０は引込ロール７１及び供給ロール７２にＨＣＦモータ６９の回転力を伝達するＨＣＦフィードクラッチである。
【００２２】
また更に、符号７８は昇降台６３に載置された用紙Ｐのサイズを検知するサイズセンサである。また、７９はトレイ６１内に用紙Ｐが有ることを検知するノーペーパーセンサであり、昇降台６３の上昇が完了し用紙Ｐを搬送できる所謂ＲＥＡＤＹ状態となった時に、ノーペーパーセンサ７９がＯＮ(受光)であればトレイ６１内に用紙Ｐが存在すると検知するように構成されている。更に、８０はＨＣＦプレフィードセンサであり、供給された用紙を検知し、ナジャーソレノイド８２の無給電トリガとなっている。また、８１はフィードアウトセンサであり、供給された用紙の到達を検知し、この検知信号がＨＣＦモータ６９及びＨＣＦフィードクラッチ７０を停止させるトリガとなっている。更に、大量給紙装置６０の上部カバーの開閉を検知するインターロックスイッチ８３が具備されており、ジャム除去等により用紙搬送路が開放された後に、カバーが閉じられたか否かを検知し、ユーザに対する安全性を確保している。
尚、符号１００は制御部であり、上記各種センサからの信号を受けて大量給紙装置６０の動き及び用紙搬送を制御するとともに、後述するトランスポート９０の動き及びトランスポート９０内の用紙搬送を制御している。更に、前述した本体側の制御部４０に対して各種信号を送出するように構成されている。
【００２３】
次に、トランスポート９０の構成について説明する。
図３において、符号９１はトランスポートモータであり、トランスポート９０にて用紙Ｐを搬送する第１搬送ロール９２と第２搬送ロール９３の駆動および停止を制御部１００の指示により実行している。本実施の形態では、第１搬送ロール９２を４３０mm/secと３００mm/secの正転２速、第２搬送ロール９３を４３０mm/secの正転１速にて回転できるように構成されている。この４３０mm/secの高速は大量給紙装置６０の搬送スピードに追従させ、３００mm/secの低速は画像形成装置本体２０の搬送スピードに追従させている。このように高速と低速をトランスポート部で切り替えることにより、大量給紙装置６０における用紙搬送の生産性を高めることが可能であると同時に画像形成装置本体２０のプロセススピードに一致した用紙搬送が実現できる。
また、このトランスポート９０は複数のシュートにより画像形成装置本体２０への中継搬送路を形成している。この複数のシュートの中でシュートカバー９４及び９５は、トランスポート９０がレール部材４９を用いて引き抜かれた際に図のＷａ方向及びＷｂ方向へ開口できるように構成されており、スタート時に用紙サイズが異なっていた場合や紙詰まり(ＪＡＭ)を生じた場合等にトランスポート９０における用紙Ｐを容易に除去できるように配慮されている。
【００２４】
そして、符号９６は用紙搬送時において第１搬送ロール９２にトランスポートモータ９１の回転力を伝達するためのトランスポートクラッチ、９７は給紙された用紙Ｐを検知してトランスポートモータ９１の起動トリガとするためのトランスポートインセンサ、９８は給紙された用紙Ｐを検知してトランスポートクラッチ９６の起動トリガとするためのトランスポートセンサである。更に、符号８７は第１プレフィードセンサであり、給紙された用紙がこのセンサに到達したことを検知し、トランスポートモータ９１及びトランスポートクラッチ９６の停止トリガとしている。尚、符号８８は第１フィードアウトセンサであり、このセンサは画像形成装置本体２０の基準センサであると共に、このセンサ出力は、一旦停止していた後続の用紙Ｐを搬送させるべくＨＣＦ送出ロール７６の起動トリガに用いられている。
尚、本実施の形態で用いられるトランスポート９０の引き出し幅は約３１０ｍｍであり、Ａ４サイズ標準用紙の長手２９７ｍｍよりも広くなっている。本実施の形態では、大量給紙装置６０にて給紙可能な用紙サイズはＡ４サイズであり、その長手方向を搬送方向としてセットすることを可能としている。本実施の形態では、このように供給される用紙の搬送方向長さよりもトランスポートの引き出し幅を長くすることで、後述するように事前に搬送(プレフィード)された用紙を取り除く際、トランスポートを引き抜いてその用紙を引き千切ることがないように配慮されている。そのため、本実施の形態では、トランスポート９０を置き換える前の用紙収容カセット３０における収容可能用紙サイズに一致させる形で、大量給紙装置６０にて収容可能な用紙サイズを決定している。
尚、このトランスポート９０にはトランスポートモータ９１と電源を接続しているドロワーコネクタ(図示せず)が設けられ、トランスポート９０が本体から引き抜かれたときに抜けることでモータと電源との接続を断ち、トランスポート９０をセットすることによりモータと電源が接続されるように構成され、ユーザに対する安全性を確保している。
【００２５】
次に、制御部１００による駆動制御動作について図４〜図７に示すフローチャートを用いて説明する。
図４は、電源投入時の動作を説明するためのフローチャートである。
電源がＯＮされると、前述したトランスポート９０のドロワーコネクタ(図示せず)と大量給紙装置(ＨＣＦ)６０のインターロックスイッチ８３がＯＮか否かを確認する(Ｓ１１１)。これらがＯＮでないときは警告表示を行って (Ｓ１１２)、ユーザにトランスポート９０の挿入と上部カバーを閉じることを促している。
尚、ここで説明する警告表示は、大量給紙装置(ＨＣＦ)６０自身にコントロールパネル等の表示部を有している場合にはその表示部にて、また、画像形成装置本体２０の表示部、また、場合によっては遠隔にあるパソコン等の表示部にて表示できるようにしても問題はない。以下に説明する警告表示も同様である。
Ｓ１１１にてドロワーコネクタとインターロックスイッチ（ HCF I/L ）８３がＯＮの場合には、トレイインセンサ(HCF Tray IN)７７及びサイズセンサ７８によるサイズ検知がＯＮか否かを確認する(Ｓ１１３)。これらがＯＮでないときは警告表示を行い(Ｓ１１４)、ユーザに対し大量給紙装置６０におけるトレイ６１の挿入を促している。
Ｓ１１３にてトレイインセンサ７７及びサイズセンサ７８がＯＮのときには、トレイレベルセンサ（ Level SNR ）７５がＯＮか否かを確認する(Ｓ１１５)。このトレイレベルセンサ７５がＯＦＦの場合には引込ロール(Nudger Roll)７１が落ち過ぎて用紙Ｐの高さが基準値に達していない状態であり、この場合にはリフトアップモータ６６を回転させて昇降台(ボトムプレート)６３を上昇させる（Ｓ１１６）。
【００２６】
Ｓ１１５にてトレイレベルセンサ７５がＯＮ、又はＳ１１６にてリフトアップを実施した後、次にノーペーパーセンサ（ NO PAPER SNR ）７９がＯＮか否かを確認し、用紙Ｐの存在を確認する(Ｓ１１７)。このノーペーパーセンサ７９がＯＦＦの場合には、トランスポート９０の下流側にある第１プレフィードセンサ（♯ 1 Pre Feed SNR ）８７の状態を確認し (Ｓ１１８)、これがＯＮであれば、少なくとも１枚の用紙Ｐは存在しており１回は画像形成できると判断し、後述する用紙判定フローへと移る。Ｓ１１８にて第１プレフィードセンサ８７がＯＦＦの場合には、ユーザに対して警告表示をすると共に用紙が存在しないこと(ＮＯ ＰＡＰＥＲ)を通知し、第１プレフィードセンサ８７がＯＮになるまで用紙補給を促す(Ｓ１１９)。
Ｓ１１７にてノーペーパーセンサ７９がＯＮであればトランスポート９０の下流側にある第１プレフィードセンサ８７がＯＮか否かを確認する(Ｓ１２０)。ＯＮであれば後述する用紙判定フローへ移り、ＯＮでなければ大量給紙装置６０から用紙Ｐを供給し (Ｓ１２１)、準備完了の状態(ＲＥＡＤＹ状態)となる。
【００２７】
図５は、大量給紙装置６０におけるトレイ６１を出し入れしたときのイニシャルチェックを行う動作フローチャートである。
まず、トランスポート９０のドロワーコネクタ(図示せず)と大量給紙装置(ＨＣＦ)６０のインターロックスイッチ８３がＯＮか否かを確認する(Ｓ１３１)。これらがＯＮでないときは警告表示を行い(Ｓ１３２)、ユーザにトランスポート９０の挿入と大量給紙装置６０の上部カバーを閉じることを促す。
Ｓ１３１にてドロワーコネクタとインターロックスイッチ８３がＯＮの場合には、トレイレベルセンサ７５がＯＮか否かを確認する(Ｓ１３３)。このトレイレベルセンサ７５がＯＦＦの場合には用紙Ｐの高さが基準値に達していない状態であり、この場合にはリフトアップモータ６６を回転させて昇降台(ボトムプレート)６３を上昇させる（Ｓ１３４）。
Ｓ１３３にてトレイレベルセンサ７５がＯＮ、又はＳ１３４にてリフトアップを実施した後、次にノーペーパーセンサ７９がＯＮか否かを確認し、用紙Ｐの存在を確認する(Ｓ１３５)。このノーペーパーセンサ７９がＯＦＦの場合には、トランスポート９０の下流側にある第１プレフィードセンサ８７の状態を確認し (Ｓ１３６)、これがＯＮであれば１回は画像形成できると判断して後述する用紙判定フローへと移る。Ｓ１３６にて第１プレフィードセンサ８７がＯＦＦの場合には、ユーザに対して警告表示をすると共に用紙が存在しないこと(ＮＯ ＰＡＰＥＲ)を通知し(Ｓ１３７)、第１プレフィードセンサ８７がＯＮになるまで用紙補給を促す。
Ｓ１３５にてノーペーパーセンサ７９がＯＮであればトランスポート９０の下流側にある第１プレフィードセンサ８７がＯＮか否かを確認する(Ｓ１３８)。ＯＮであれば後述する用紙判定フローへ移り、ＯＮでなければ大量給紙装置６０から用紙Ｐを供給し (Ｓ１３９)、準備完了(ＲＥＡＤＹ)状態となる。
【００２８】
図６は、制御部１００における用紙判定動作を示すフローチャートであり、図４及び図５にて電源投入時及びトレイ６１を出し入れ時のイニシャルチェックが行われた後に、この用紙判定動作が行われる。
尚、本実施の形態では、後述するように、画像形成装置本体２０をセットすると自動的にトランスポート９０へ用紙Ｐを搬送し、その後、準備完了(ＲＥＡＤＹ)状態としている。そのために、ここで示すような用紙判定動作が必要となる。
【００２９】
まず、電源投入時及びトレイ６１を出し入れ時に、以前の用紙サイズと今回の用紙サイズとが一致しているか否かを確認する(Ｓ１４１)。この確認により一致している場合、本実施の形態ではそのまま用紙Ｐを画像形成部２２へ供給するのではなく、一旦、ユーザに対してメッセージ表示とブザーを鳴らして確認を促している(Ｓ１４２)。これは、用紙サイズが一致している場合でも例えば普通紙とＯＨＰ用紙、普通紙と色紙等、紙質や紙種が変更される可能性があることを考慮し、以前の用紙と同じかどうかを確認するメッセージを大量給紙装置６０の図示しないコントロールパネル(ＵＩ)上に表示すると同時に、ブザーを鳴らすように構成したものである。ユーザは、大量給紙装置６０に用紙をセットしたらそれを出したいと要求するのが一般的であり、本実施の形態によれば、かかるユーザの欲求に逆らうことなく、無駄のない給紙が可能となる。
また、ブザーの解除は図示しないリセットスイッチを押すことにより解除でき(Ｓ１４３)、その後、大量給紙装置６０からの給紙を開始し (Ｓ１４４)、ＲＥＡＤＹ状態となる。
尚、図６の一点鎖線で示すように、Ｓ１４２及びＳ１４３をバイパスし、Ｓ１４１にて用紙サイズが同じ場合には、そのままＳ１４４の給紙開始となるように構成することも可能である。この場合、ユーザの欲求に必ずしも一致はしないが、煩わしい操作を簡略化させることができる点で優れている。
【００３０】
一方、Ｓ１４１により以前の用紙サイズと今回の用紙サイズが不一致の場合であっても、本実施の形態では大量給紙装置６０から用紙が事前供給(プレフィード：Pre Feed)されることから、トランスポート９０上に以前のサイズからなる用紙がそのまま残っている場合がある。そこで、用紙サイズが不一致の場合には警告表示をすると共にブザーを鳴らし、ユーザに注意を促す(Ｓ１４５)。
このブザーは、トランスポート９０上の用紙が取り除かれ、第１プレフィードセンサ８７がＯＦＦしたことにより解除され(Ｓ１４６)、その後、大量給紙装置６０からの給紙を開始し (Ｓ１４４)、ＲＥＡＤＹ状態となる。
【００３１】
図７は、トランスポート９０の出し入れ時における動作について説明するためのフローチャートである。本実施の形態では、大量給紙装置６０には用紙Ｐが間違いなく存在しており、一方でトランスポート９０には用紙が存在しない状態を準備完了(ＲＥＡＤＹ)状態としており、以下にその判定の流れを説明する。
トランスポート９０が画像形成装置本体２０にセットされた状態(ドロワーＯＮ)において、大量給紙装置６０におけるインターロックスイッチ８３およびトレイインセンサ７７がＯＮか否かを確認する(Ｓ１５１)。これらがＯＮでないときは警告表示を行い(Ｓ１５２)、ユーザにトレイ６１の挿入と上部カバーを閉じることを促す。
Ｓ１５１にてインターロックスイッチ８３およびトレイインセンサ７７がＯＮの場合には、トレイレベルセンサ７５がＯＮか否かを確認する(Ｓ１５３)。このトレイレベルセンサ７５がＯＦＦの場合には用紙Ｐの高さが基準値に達していない状態であり、この場合にはリフトアップモータ６６を回転させて昇降台６３を上昇させる（Ｓ１５４）。
Ｓ１５３にてトレイレベルセンサ７５がＯＮ、又はＳ１５４にてリフトアップを実施した後、次にノーペーパーセンサ７９がＯＮか否かを確認し、用紙Ｐの存在を確認する(Ｓ１５５)。このノーペーパーセンサ７９がＯＮであればトランスポート９０の下流側にある第１プレフィードセンサ８７がＯＮか否かを確認する(Ｓ１５６)。この状態にて第１プレフィードセンサ８７がＯＮであるということは、大量給紙装置６０には用紙Ｐが存在したままトランスポート９０がドロワーＯＦＦからドロワーＯＮへと変わり(引き抜き挿入され)、その際に用紙Ｐがトランスポート９０上に存在することになる。この場合にはその用紙Ｐは正しい位置にセットされ続けているとは限らないことから、用紙を取り除くように警告を表示する(Ｓ１５７)。
一方、Ｓ１５６にて第１プレフィードセンサ８７がＯＦＦであれば、トランスポート９０がドロワーＯＦＦからドロワーＯＮへと変わった後(引き抜き挿入された後)に用紙Ｐが存在せず、用紙搬送に支障をきたす可能性がないことから、給紙を開始して(Ｓ１５８)ＲＥＡＤＹ状態となる。
【００３２】
また、Ｓ１５５にてノーペーパーセンサ７９がＯＦＦの場合には、トランスポート９０の下流側にある第１プレフィードセンサ８７の状態を確認し (Ｓ１５９)、これがＯＮであればトランスポート９０上に用紙Ｐが残った状態であり、このときトランスポート９０がドロワーＯＦＦからドロワーＯＮへと変わっているため用紙のセットが正しくない場合を考慮して用紙を取り除くように警告を表示する(Ｓ１５７)。一方、Ｓ１５９にて第１プレフィードセンサ８７がＯＦＦの場合には、ユーザに対して警告表示をすると共に用紙が存在しないこと(ＮＯＰＡＰＥＲ)を通知する(Ｓ１６０)。
【００３３】
次に、本実施の形態における用紙搬送動作の概要を説明する。
本実施の形態では、前述のとおり、画像形成装置本体２０における従前の用紙収容カセット３０を取り除き、トランスポート９０の置き換えと大量給紙装置６０の取り付けをおこなっている。そのため、本実施の形態では、トランスポート９０の第１搬送ロール９２を、取り外し以前の用紙供給機構３４における引込ロール３８と仮想し、まるで給紙トレイに常時用紙が存在するがごとく、常に第１プレフィードセンサ８７上に用紙があると見せかけることによって、画像形成装置本体２０の制御部４０ではなく大量給紙装置６０における制御部１００の管理下において用紙Ｐの搬送を可能としている。即ち、大量給紙装置６０をセットすることにより自動的にトランスポート９０へ用紙Ｐを１枚送り込んで(プレフィードで)ＲＥＡＤＹ状態とし、画像形成装置本体２０の制御部４０からの給紙信号により、このトランスポート９０へ搬送されている用紙Ｐを画像形成部２２へと搬送するようにしている。これにより、画像形成装置本体２０の制御部４０は何ら変更することはなく、新たに独立して開発された大量給紙装置６０の制御部１００にて画像形成装置本体２０への用紙搬送を可能としている。
【００３４】
まず、大量給紙装置６０の制御部１００から給紙(ＦＥＥＤ)要求信号を受けると、ＨＣＦモータ６９を駆動し、ＨＣＦフィードクラッチ７０とナジャーソレノイド８２をＯＮさせる。これにより引込ロール(Nudger Roll)７１は用紙Ｐを給紙する。給紙された用紙Ｐは供給ロール(Feed Roll)７２および捌きロール(Retard Roll)７３により１枚に捌かれ、ＨＣＦプレフィードセンサ８０およびフィードアウトセンサ８１に検知された後、ＨＣＦ送出ロール(HCF Take away Roll)７６を経てトランスポート９０へと搬送される。尚、このＨＣＦプレフィードセンサ８０およびフィードアウトセンサ８１の検知信号がトリガとなって、ナジャーソレノイド８２のＯＦＦや、ＨＣＦモータ６９及びＨＣＦフィードクラッチ７０のＯＦＦ等が制御部１００によって制御される。
制御部１００は、トランスポート９０にて、搬送された用紙Ｐがトランスポートインセンサ９７をＯＮした後、トランスポートモータ９１を大量給紙装置６０の搬送スピードに合わせて４３０ｍｍ/secで起動する。第２搬送ロール９３を経てトランスポートセンサ９８をＯＮすると、その信号をトリガとしてトランスポートクラッチ９６がＯＮされる。次に、用紙Ｐが第１プレフィードセンサ８７をＯＮした後、所定時間後にトランスポートモータ９１およびトランスポートクラッチ９６を停止させ、用紙Ｐを停止させる。これにより、大量給紙装置６０からトランスポート９０への所謂プレフィードが完了し、トランスポートはＲＥＡＤＹ状態となり、ＲＥＡＤＹ信号を画像形成装置本体２０の制御部４０へと送出する。
【００３５】
その後、画像形成装置本体２０の制御部４０からＦＥＥＤ信号、即ち、トランスポート９０への交換前の用紙収容カセット３０におけるフィードモータのＯＮ信号を受ける。このＦＥＥＤ信号を受けると同時にトランスポートクラッチ９６及びトランスポートモータ９１を、画像形成装置本体２０の用紙搬送速度である３００ｍｍ/secで起動し、停止していた用紙Ｐを画像形成部２２へ向けて搬送する。その後、画像形成装置本体２０の制御部４０からＦＥＥＤ停止信号を受けてトランスポートクラッチ９６及びトランスポートモータ９１をＯＦＦにする。尚、トランスポート９０の用紙Ｐが送り出されたとき、大量給紙装置６０のＨＣＦ送出ロール(HCF Take away Roll)７６にて一旦停止していた次の用紙は、そのタイミングを合わせてトランスポート９０へと搬送され、上述と同様にプレフィードを完了させる。
【００３６】
以上のように、本実施の形態によれば、画像形成装置本体２０の用紙収容カセット３０に置き換えてトランスポート９０を配置し、外付けで大量給紙装置６０を接続させることにより、画像形成装置本体２０の改造を極力少なくし、例えば制御部４０のＲＯＭ等を改造せずに大量給紙装置への置き換えを可能としている。
尚、大量給紙装置６０の用紙残量について、画像形成装置本体２０の図示しないコントロールパネルに表示できることが望ましいが、制御部４０のＲＯＭ等の改造なしにそのまま大量給紙装置６０の用紙残量を表示することが必要となる。そこで、本実施の形態では、大量給紙装置６０の許容収容枚数(３６００枚)からの残量を、全体からの比の形で画像形成装置本体２０のコントロールパネルに表示している。これにより、置き換え以前の用紙収容カセット３０の残量表示と同等に表示することが可能となり、改造後であっても改造前と同様に用紙残量表示を使用することが可能となる。
【００３７】
尚、本実施の形態では、画像形成装置本体２０における最上段の用紙収容カセット３０をトランスポート９０と置き換えて大量給紙装置６０を外付けさせていたが、外付けさせる大量給紙装置の構造上、堆積した用紙の下から給紙する方式である場合には、最下段の用紙収容カセット３３をトランスポートに置き換えることも可能である。この場合には最下段の用紙収容カセット３３の寸法に合わせてトランスポートを設計し、最下段の用紙収容カセット３３における用紙供給機構３７の搬送タイミングに合わせて用紙を供給するようにすれば良い。
また、最上段、最下段に限らず、所定の位置にある用紙収容カセットと置き換えてトランスポートを配置することも可能である。この場合には、外付けされる大量給紙装置の構造、高さ等に自由度を持たせることが可能となり、画像形成装置本体２０とは別個独立に、自由な形で大量給紙装置を設計することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、記録材搬送装置を記録材供給部と置き換えて画像形成装置本体に内装することで、画像形成装置本体における記録材搬送路を有していない側であっても外部供給装置を外付けすることが可能になると共に、スペースを最小化でき、更に制御部等を含めた改造箇所を少なくすることができる。
特に、記録材搬送装置が、中継搬送路と中継搬送機構とを具備し、記録材供給部における記録材供給機構を取り外して内装されるように構成すれば、既に捌かれた記録材を記録材供給機構にて再度捌くことがなくなり、装置の信頼性を高く維持することができる点で有効である。
また、記録材搬送装置の記録材搬送方向における長さが、外部供給装置から供給される記録材の搬送方向長さよりも大きくするように構成すれば、例えば中継搬送路に記録材が予め送り込まれた正常状態にて記録材搬送装置を引き抜かれた場合であっても記録材が切れる状態を防ぐことが可能となる。
更に、記録材搬送装置が、外部供給装置の記録材供給方式が上部供給方式の場合には上部に位置する記録材供給部と置き換え、外部供給装置の記録材供給方式が下部供給方式の場合には下部に位置する記録材供給部と置き換えるように構成すれば、画像形成装置本体の既存の搬送経路を最大限に生かして外部供給装置からの円滑な記録材搬送を実現できる点で優れている。
更にまた、外部供給装置から記録材搬送部へと記録材を 1 枚送り込んだ後に準備完了状態に設定する制御部を具備するようにすれば、例えば、画像形成装置本体の制御部は外部供給装置の存在を認識していない状態であっても、外部供給装置の制御部の準備完了信号により記録材搬送部に送り込まれた記録材を、擬似的に従前の記録材供給部から供給されたものとして認識し、画像形成部へと搬送することができるので、この点に関して画像形成装置本体の制御部を外部供給装置の接続時に変更する必要性がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 (ａ)、(ｂ)は本発明に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図２】 実施の形態１に係る大量給紙装置６０およびトランスポート９０を接続する前の画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図３】 実施の形態１に係る大量給紙装置６０およびトランスポート９０を接続した後の画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図４】 電源投入時の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】 大量給紙装置６０におけるトレイ６１を出し入れしたときのイニシャルチェックを行う動作フローチャートである。
【図６】 制御部１００における用紙判定動作を示すフローチャートである。
【図７】 トランスポート９０の出し入れ時における動作について説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
Ｐ…記録材（用紙）、１…画像形成装置本体、２…記録材供給部、
３…画像形成部、４…外部供給装置、５…記録材搬送装置(部)、６…中継搬送路、
７…中継搬送機構、８…記録材供給機構、９…引出し構造、
１０…記録材供給部、１１…制御部、２８…左側面、２９…右側面、
３０，３１，３２，３３…用紙収容カセット、
３４，３５，３６，３７…用紙供給機構(Feeder Assy)、
３８…引込ロール(Nudger Roll)、３９…捌き機構(Retard Assy)、
４０…制御部、４９…レール部材、６０…大量給紙装置、６１…トレイ、
６２…レール部材、６３…昇降台(ボトムプレート)、６４…ワイヤ、
６５…プーリ、６６…リフトアップモータ、６７…巻上げシャフト、
６９…ＨＣＦモータ、７０…ＨＣＦフィードクラッチ、
７１…引込ロール(Nudger Roll)、７２…供給ロール(Feed Roll)、
７３…捌きロール(Retard Roll)、７４…ブラケット、
７５…トレイレベルセンサ、７６…ＨＣＦ送出ロール(HCF Take away Roll)、
８７…第１プレフィードセンサ、８８…第１フィードアウトセンサ、
８９…接続部、９０…トランスポート、９１…トランスポートモータ、
９２…第１搬送ロール、９３…第２搬送ロール、９４,９５…シュートカバー、
１００…制御部

Claims (7)

1. 内装される記録材供給部から記録材を供給し、内装される画像形成部にて当該記録材に対して画像を形成する画像形成装置本体と、
   前記画像形成装置本体に対して外付けで取り付けられ、当該画像形成装置本体に対して記録材を供給する外部供給装置と、
   内装される前記記録材供給部と置き換えて前記画像形成装置本体に内装されると共に、前記外部供給装置から供給される記録材を前記画像形成部に向けて搬送する記録材搬送装置とを備え、
   前記記録材搬送装置は、中継搬送路と中継搬送機構とを具備し、前記記録材供給部における記録材供給機構を取り外して内装されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記外部供給装置は、前記記録材搬送装置に対して記録材を1枚ずつ供給することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記記録材搬送装置は、置き換え以前に内装されていた前記記録材供給部における引出し構造を用いて前記画像形成装置本体に対し出し入れ自在に支持されることを特徴とする請求項1又は２何れか1項記載の画像形成装置。
4. 内装される記録材供給部から記録材を供給し、内装される画像形成部にて当該記録材に対して画像を形成する画像形成装置本体と、
   前記画像形成装置本体に対して外付けで取り付けられ、当該画像形成装置本体に対して記録材を供給する外部供給装置と、
   内装される前記記録材供給部と置き換えて前記画像形成装置本体に内装されると共に、前記外部供給装置から供給される記録材を前記画像形成部に向けて搬送する記録材搬送装置とを備え、
   前記記録材搬送装置の記録材搬送方向における長さは、前記外部供給装置から供給される記録材の搬送方向長さよりも大きいことを特徴とする請求項1乃至３何れか1項記載の画像形成装置。
5. 内装される記録材供給部から記録材を供給し、内装される画像形成部にて当該記録材に対して画像を形成する画像形成装置本体と、
   前記画像形成装置本体に対して外付けで取り付けられ、当該画像形成装置本体に対して記録材を供給する外部供給装置と、
   内装される前記記録材供給部と置き換えて前記画像形成装置本体に内装されると共に、前記外部供給装置から供給される記録材を前記画像形成部に向けて搬送する記録材搬送装置とを備え、
   前記記録材搬送装置は、前記外部供給装置の記録材供給方式が上部供給方式の場合には上部に位置する記録材供給部と置き換え、前記外部供給装置の記録材供給方式が下部供給方式の場合には下部に位置する記録材供給部と置き換えることを特徴とする請求項１乃至４何れか１項記載の画像形成装置。
6. 準備完了状態にて記録材を供給し、搬送された当該記録材に対して内装された画像形成部により画像を形成する画像形成装置本体と、
   前記画像形成装置本体に対して外付けで取り付けられ、当該画像形成装置本体に対して記録材を供給する外部供給装置と、
   前記画像形成装置本体に内装されると共に前記外部供給装置から供給された記録材を前記画像形成部に向けて搬送する記録材搬送部と、
   前記外部供給装置から前記記録材搬送部へと記録材を1枚送り込んだ後に準備完了状態に設定する制御部とを具備することを特徴とする画像形成装置。
7. 前記記録材搬送部は中継搬送路と中継搬送機構とを具備し、前記画像形成装置本体からの記録材供給信号を受けて前記記録材搬送部における前記中継搬送機構が駆動することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。

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