JP4516925B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、複数の画像形成ユニット、少なくとも１つの給紙部及び少なくとも１つの排紙部を備え、給紙部から第１又は第２の画像形成ユニットに用紙を供給し、第１又は第２の画像形成ユニットで画像が形成された用紙を排紙部に排出する画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成を行う画像形成装置として、減法混色の三原色と黒色との４色のトナーを貯留した単一の画像形成ユニットでモノクロ画像形成処理とカラー画像形成処理との両方を行うカラー画像形成装置がある。カラー画像形成処理時には、最大４色のトナー像を互いの位置を一致させて用紙に転写するため、色ずれのない高画質のカラー画像を得るために画像形成処理の処理速度の高速化には限界がある。このため、単一の画像形成ユニットを備えたカラー画像形成装置では、モノクロ画像形成処理の高速化の要請に充分に応えることができない。

従来の画像形成装置では、画像形成処理を実行中の第１の画像形成ユニットに故障を生じた際に、第２の画像形成ユニットによって画像形成処理を継続できるようにすべく、複数の画像形成ユニットを並設したものがある（例えば、特許文献１参照。）。

この構成において、第１の画像形成ユニットをモノクロ画像形成処理用とし、第２の画像形成ユニットをカラー画像形成処理用とすることが考えられる。
特開平１０−８６４５５号公報

しかしながら、従来の画像形成装置では、複数の画像形成ユニット、複数の画像形成ユニットに用紙を供給する給紙部、及び、画像が形成された用紙を排紙する排紙部のそれぞれの位置関係を用紙の搬送経路が最短になるように設定したものがなかった。

例えば、第１の画像形成ユニットと第２の画像形成ユニットとを並設した特許文献１の構成では、排紙部に近接した第１の画像形成ユニット内を迂回して、第２の画像形成ユニットから排紙部に至る用紙搬送路が形成されている。第２の画像形成ユニットが画像が形成された用紙の搬送経路が屈曲し、用紙の損傷やジャムが生じ易くなる。

このため、従来の画像形成装置では、モノクロ画像形成処理時の高速化とカラー画像形成処理時の高画質化との両方を実現することができない問題がある。このような問題は、インクジェット方式等の電子写真方式以外の画像形成処理を行う画像形成ユニットを複数備えた画像形成装置においても同様に生じる。

この発明の目的は、複数の画像形成ユニット、給紙部及び排紙部の位置関係を用紙の搬送経路をできるだけ単純になるように設定することにより、用紙の損傷やジャムを生じることなく、モノクロ画像形成処理時の高速化とカラー画像形成処理時の高画質化との両方を実現することができる画像形成装置を提供することにある。

この発明の画像形成装置は、上記の課題を解決するための手段として、以下の構成を備えたものである。

（１）画像形成装置は、第１及び第２の画像形成ユニット、第１の給紙部、第１の排紙部、第１〜第４の搬送路を備えている。第１及び第２の画像形成ユニットは、それぞれが個別に用紙に対する画像形成を行う。第１の給紙部は、第１及び第２の画像形成ユニットに用紙を供給する。第１の排紙部には、第１及び第２の画像形成ユニットで画像が形成された用紙が排出される。画像形成装置を左右に２分割した場合の第１の領域には、第１の給紙部が第１の画像形成ユニットの下方に配置される。第２の領域には、第２の画像形成ユニットが第１の排紙部の下方に配置される。第１の搬送路は、第１の給紙部から第１の画像形成ユニットに用紙を搬送する。第２の搬送路は、第１の給紙部から第２の画像形成ユニットに用紙を搬送する。第３の搬送路は、第１の搬送部に連結して第１の画像形成ユニットから第１の排紙部に用紙を搬送する。第４の搬送路は、第２の搬送部に連結して第２の画像形成ユニットから第１の排紙部に用紙を搬送する。

この構成では、画像形成装置を左右に分割した第１及び第２の領域のそれぞれに、個別に用紙に対する画像形成を行う画像形成ユニットが配置される。第１の領域では第１の給紙部が画像形成ユニットの下方に配置され、第２の領域では第１の排紙部が画像形成ユニットの上方に配置される。第１の画像形成ユニットをモノクロ画像形成ユニットとし、第２の画像形成ユニットをカラー画像形成ユニットとする。第１の画像形成ユニット及び第２の画像形成ユニットは、それぞれの転写位置及び定着位置が画像形成装置を左右に分割した第１の領域と第２の領域との境界に近接して配置される。
この画像形成装置内に、第１の給紙部から第１の画像形成ユニットに用紙を搬送する第１の搬送路、第１の給紙部から第２の画像形成ユニットに用紙を搬送する第２の搬送路、第１の搬送部に連結して第１の画像形成ユニットから第１の排紙部に用紙を搬送する第３の搬送路、第２の搬送部に連結して第２の画像形成ユニットから第１の排紙部に用紙を搬送する第４の搬送路が形成される。

したがって、第１の給紙部から第１の画像形成ユニットを経由して第１の排紙部に至る用紙の搬送路と、第１の給紙部から第２の画像形成ユニットを経由して第１の排紙部に至る用紙の搬送路と、が、互いに交差することなく、かつ、第２又は第１の画像形成ユニットを迂回することなく構成される。第１及び第２の画像形成ユニットのそれぞれを上向に通過する２つの単純な搬送経路が、画像形成装置内に構成される。

また、単一の画像形成装置内に、個別に画像形成を行うモノクロ画像形成ユニットとカラー画像形成ユニットとが配置される。したがって、モノクロ画像形成処理とカラー画像形成処理とが、それぞれに最適な条件下で実行される。
また、第１の画像形成ユニット及び第２の画像形成ユニットのそれぞれの転写位置と定着位置とを通過する用紙の搬送経路が、画像形成装置の中央部に形成される。

（２）上記（１）の画像形成装置における第１の画像形成ユニット又は第２の画像形成ユニットの少なくとも一方は、第１の搬送路と第３の搬送路との間、又は、第２の搬送路と第４の搬送路との間の何れかに二次転写位置を配置した中間転写方式のカラー画像形成ユニットとすることができる。
この構成では、２つの画像形成ユニットのうちの少なくとも一方が、搬送路側に二次転写位置を配置した中間転写方式のカラー画像形成ユニットで構成される。したがって、一方の画像形成ユニットが上下方向に薄型に形成されるとともに、第１の搬送路と第３の搬送路との間、又は、第２の搬送路と第４の搬送路との間の何れかを搬送される用紙にカラー画像が転写される。

（３）上記（１），（２）の画像形成装置における第２の画像形成ユニットは、複数の色相のそれぞれの画像形成を行う複数の感光体ドラムをそれぞれの軸方向を平行にして水平に配置したタンデム方式のカラー画像形成ユニットとすることができる。

この構成では、画像形成装置内に、複数の感光体ドラムをそれぞれの軸方向を平行にして水平に配置したタンデム方式のカラー画像形成ユニットが、第２の画像形成ユニットとして配置される。したがって、第２の画像形成ユニットが上下方向に小型に形成され、第２の画像形成ユニットの上方に配置される第１の給紙部又は第１の排紙部のために充分に大きな空間が確保される。

（４）上記（１）〜（３）の画像形成装置は、第３の搬送路が第１の排紙部の上部に上方から用紙を搬送し、第４の搬送路が第１の排紙部の上部に下方から用紙を搬送するものとすることができる。
この構成では、第１の画像形成ユニットを通過した用紙が第３の搬送路内を通って第１の排紙部の上部に下向きに搬送され、第２の画像形成ユニットを通過した用紙が第４の搬送路内を通って第１の排紙部の上部に上向きに搬送される。したがって、第１の画像形成ユニットを通過した用紙と第２の画像形成ユニットを通過した用紙とが、個別の経路で第１の排紙部の上部に搬送される。
（５）上記（１）〜（４）の画像形成装置における第１の排紙部は、上下方向に複数の排紙トレイを備えた多段排紙部とすることができる。

この構成では、タンデム方式のカラー画像形成ユニットで上下方向に小型に形成された第２の画像形成ユニットの上方に確保された空間に多段排紙部が配置される。したがって、第２の画像形成ユニットの上方の大きな空間が有効に活用される。

（６）上記（５）の画像形成装置は、第４の搬送路が第３の搬送路を通過した用紙を下向きに搬送するものとすることができる。
この構成では、第１の画像形成ユニットを通過した用紙が、第３の搬送路を経由した後に第４の搬送路の一部を通って多段排紙部の複数の排紙トレイのそれぞれに排出される。したがって、第４の搬送路が第１の画像形成ユニットを通過した用紙の搬送と第２の画像形成ユニットを通過した用紙の搬送とに共用される。
（７）上記（１）〜（６）の画像形成装置における第２の画像形成ユニットの下方に第２の給紙部を備えることができる。

この構成では、タンデム方式のカラー画像形成ユニットで上下方向に小型に形成された第２の画像形成ユニットの下方に第２の給紙部が配置される。したがって、第２の画像形成ユニットの下方の空間が有効に活用される。

（８）上記（１）〜（７）の何れかの画像形成装置における第１の画像形成ユニットの下方に、第１の画像形成ユニットに専用の第３の給紙部を備えることができる。

この構成では、第１の画像形成ユニットの下方には、第１の画像形成ユニットにのみ用紙を供給する第３の給紙部が配置される。したがって、第１の画像形成ユニットと第１の給紙部又は第１の排紙部との間に空間が存在する場合に、この空間が有効に活用される。

（９）上記（１）〜（８）の何れかの画像形成装置における第１の画像形成ユニットの上方に第２の排紙部を備えることができる。

この構成では、第１の画像形成ユニットの上方に、第１の排紙部とは別の第２の排紙部が配置される。したがって、第１の画像形成ユニットの上方に空間が存在する場合に、この空間が有効に活用される。

この発明によれば、以下の効果を奏することができる。

（１）画像形成装置の縦断面内で、第１の画像形成ユニットと第２の画像形成ユニットとを上下方向にずらせて左右に配置し、第１の画像形成ユニットの下方に給紙部又は排紙部の何れか一方を位置させ、第２の画像形成ユニットの上方に排紙部又は給紙部の残る他方を位置させることができる。給紙部から第１の画像形成ユニットを経由して排紙部に至る用紙の搬送路と、給紙部から第２の画像形成ユニットを経由して排紙部に至る用紙の搬送路と、を、互いに交差することなく、かつ、第２又は第１の画像形成ユニットを迂回することなく構成できる。第１及び第２の画像形成ユニットのそれぞれを上向又は下向に通過する２つの単純な搬送経路を画像形成装置内に形成でき、用紙の損傷やジャムを生じることなく、モノクロ画像形成処理時の高速化とカラー画像形成処理時の高画質化との両方を実現することができる。

また、単一の画像形成装置内に、個別に画像形成を行うモノクロ画像形成ユニットとカラー画像形成ユニットとを配置することで、モノクロ画像形成処理とカラー画像形成処理とを、それぞれに最適な条件下で実行することができる。
また、第１の画像形成ユニット及び第２の画像形成ユニットのそれぞれの転写位置と定着位置とを通過する用紙の搬送路を、画像形成装置の中央部に単純な形状で形成することができる。

（２）２つの画像形成ユニットのうちの少なくとも一方を、搬送路側に二次転写位置を配置した中間転写方式のカラー画像形成ユニットで構成することで、一方の画像形成ユニットを上下方向に小型に形成できる。第１の搬送路と第３の搬送路との間、又は、第２の搬送路と第４の搬送路との間の何れかを搬送される用紙にカラー画像を確実に転写できる。

（３）画像形成装置内にタンデム方式のカラー画像形成ユニットを第２の画像形成ユニットとして配置することで、第２の画像形成ユニットの上方に位置する第１の給紙部又は第１の排紙部のために充分に大きな空間を確保できる。

（４）第１の画像形成ユニットを通過した用紙を第３の搬送路内を経て第１の排紙部の上部に下向きに搬送し、第２の画像形成ユニットを通過した用紙を第４の搬送路内を経て第１の排紙部の上部に上向きに搬送することで、第１の画像形成ユニットを通過した用紙と第２の画像形成ユニットを通過した用紙とを、個別の経路で第１の排紙部の上部に搬送できる。
（５）タンデム方式のカラー画像形成ユニットの上方に確保された空間に多段排紙部を配置することで、第２の画像形成ユニットの上方の大きな空間を有効に活用できる。

（６）第１の画像形成ユニットを通過した用紙を、第３の搬送路から第４の搬送路の一部を経て多段排紙部の複数の排紙トレイのそれぞれに排出することで、第４の搬送路を第１の画像形成ユニットを通過した用紙の搬送と第２の画像形成ユニットを通過した用紙の搬送とに共用できる。搬送路の構成がさらに簡略化できる。
（７）タンデム方式のカラー画像形成ユニットの下方に第２の給紙部を配置することで、第２の画像形成ユニットの下方の空間を有効に活用できる。

（８）第１の画像形成ユニットの下方に第１の画像形成ユニットにのみ用紙を供給する第３の給紙部を配置することで、第１の画像形成ユニットと第１の給紙部又は第１の排紙部との間に存在する空間を有効に活用できる。

（９）第１の画像形成ユニットの上方に第１の排紙部とは別の第２の排紙部を配置することで、第１の画像形成ユニットの上方に存在する空間を有効に活用できる。

以下に、この発明の最良の実施形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、この発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１の構成を示す縦断面図である。画像形成装置１は、第１の画像形成ユニット１００、第２の画像形成ユニット２００、第１の給紙部３００、第１の排紙部４００、第２の排紙部５００、スキャナ部６００及び後処理部８００を備えている。また、画像形成装置１内には、第１〜第６の搬送路７０１〜７０６が形成されている。

搬送路７０１は、給紙部３００と画像形成ユニット１００との間に形成されている。搬送路７０２は、搬送路７０２に連結し、画像形成ユニット１００と排紙部４００との間に形成されている。搬送路７０３は、給紙部３００と画像形成ユニット２００との間に形成されている。搬送路７０４は、搬送路７０３に連結し、画像形成ユニット２００と排紙部４００との間に形成されている。搬送路７０５は、搬送路７０２の一部と排紙部５００との間に形成されている。搬送路７０６は、搬送路７０４の一部と後処理部８００との間に形成されている。

画像形成装置１は、第１の領域１０と第２の領域２０とに左右に２分割できる。第１の領域１０には、スキャナ部６００、排紙部５００、画像形成ユニット１００及び給紙部３００が、上から下にこの順に配置されている。第２の領域には、排紙部４００及び画像形成ユニット２００が、排紙部４００を上にして配置されている。

スキャナ部６００は、プラテンガラス６０１、自動原稿送り装置６０２、光源６０４、反射ミラー６０５〜６０７、光学レンズ６０８及びＣＣＤ（Charge Coupled Device)６０９を備えている。光源６０４は、プラテンガラス６０１の上面に載置された原稿又は自動原稿送り装置６０２がプラテンガラス６０１の上面を経由して搬送する原稿に光を照射する。反射ミラー６０５〜６０７は、原稿からの反射光を反射させて光学レンズ６０８に導く。光学レンズ６０８は、反射ミラー６０５〜６０７によって導かれた反射光をＣＣＤ６０９に結像する。ＣＣＤ６０９は、反射光に応じた電気信号を出力する。

給紙部２０は、装置本体の下部に配置され、給紙トレイ２１及びピックアップローラ２２を備えている。給紙トレイ２１は、画像形成時に用紙搬送路Ｓ１に給紙すべき用紙を収納する。ピックアップローラ２２は、回転して給紙トレイ２１に載置された用紙を用紙搬送路Ｓ１に給紙する。

画像形成ユニット１００は、モノクロ画像を用紙に形成する。画像形成ユニット１００は、感光体ドラム１０１、帯電器１０２、レーザスキャンユニット１０３、現像器１０４、転写器１０５、クリーナ１０６及び定着装置１０７を備えている。感光体ドラム１０１は、矢印方向に所定の速度で回転する。帯電器１０２、現像器１０４、転写器１０５及びクリーナ１０６は、感光体ドラム１０１の周囲に、感光体ドラム１０１の回転方向に沿ってこの順に配置されている。

帯電器１０２は、感光体ドラム１０１の表面を所定の電位に均一に帯電させる。レーザスキャンユニット１０３は、所定の電位に帯電した感光体ドラム１０１の表面に画像データによって変調されたレーザ光を照射する。感光体ドラム１０１の表面には、静電潜像が形成される。現像器１０４は、ブラックのトナーを収納しており、感光体ドラム１０１の表面にトナーを供給する。感光体ドラム１０１の表面に形成された静電潜像が、ブラックのトナー像に顕像化される。転写器１０５は、搬送路７０１内の転写位置で感光体ドラム１０１に対向し、感光体ドラム１０１の表面のトナー像を用紙の表面に転写する。クリーナ１０６は、トナー像を転写した後の感光体ドラム１０１の表面に残留しているトナー等を除去する。定着装置１０７は、搬送路７０１内の定着位置に配置されており、トナー像が転写された用紙を加熱及び加圧する。ブラックのトナー像は、モノクロ画像として用紙の表面に堅牢に定着する。

画像形成ユニット２００は、カラー画像を用紙に形成する。画像形成ユニット２００は、プロセス部２０１〜２０４、レーザスキャンユニット２０５、中間転写ベルト２０６、トナーホッパ２０７〜２１１、二次転写器２１２、定着装置２１３を備えている。

レーザスキャンユニット２０５は、カラー画像を色分解したイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色相の画像データに基づいて変調したレーザ光のそれぞれをプロセス部２０１〜２０４のそれぞれに向けて照射する。

中間転写ベルト２０６は、ローラ２１４，２１５等に張架された無端ベルトであり、プロセス部２０１〜２０４を順に通過する経路を循環して移動する。トナーホッパ２０７〜２０９は、それぞれイエロー、マゼンタ及びシアンの各色相のトナーを収納している。トナーホッパ２１０，２１１は、ブラックのトナーを収納している。

プロセス部２０１〜２０４は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナー像を形成する。プロセス部２０１は、感光体ドラム２２１、帯電器２２２、現像器２２３、転写器２２４を備えている。感光体ドラム２２１は、矢印方向に所定の速度で回転する。帯電器２２１、現像器２２３及び転写器２２４は、感光体ドラム２２１の周囲に、感光体ドラム２２１の回転方向に沿ってこの順に配置されている。

帯電器２２２は、感光体ドラム２２１の表面を所定の電位に均一に帯電させる。レーザスキャンユニット２０５は、所定の電位に帯電した感光体ドラム２２１の表面にイエローの画像データによって変調されたレーザ光を照射する。感光体ドラム２２１の表面には、静電潜像が形成される。現像器２２３は、トナーホッパ２０７から補給されるイエローのトナーを貯留しており、感光体ドラム２２１の表面にイエローのトナーを供給する。感光体ドラム２２１の表面に形成された静電潜像がイエローのトナー像に顕像化される。転写器２２４は、中間転写ベルト２０６を挟んで感光体ドラム２２１に対向しており、感光体ドラム２２１の表面のトナー像を中間転写ベルト２０６の表面に転写する。

プロセス部２０２〜２０４のそれぞれはプロセス部２０１と略同様に構成されている。現像器２３３はトナーホッパ２０８から補給されるマゼンタのトナーを貯留しており、現像器２４３はトナーホッパ２０９から補給されるシアンのトナーを貯留しており、現像器２５３はトナーホッパ２１０又は２１１から補給されるブラックのトナーを貯留している。また、レーザスキャンユニット２０５は、感光体ドラム２３１にマゼンタの画像データで変調されたレーザ光を照射し、感光体ドラム２４１にシアンの画像データで変調されたレーザ光を照射し、感光体ドラム２５１にブラックの画像データで変調されたレーザ光を照射する。

中間転写ベルト２０６の表面には、プロセス部２０１〜２０４のそれぞれで、イエローのトナー像、マゼンタのトナー像、シアンのトナー像及びブラックのトナー像が順次位置を合せて転写される。プロセス部２０１〜２０４を通過した中間転写ベルト２０６の表面には、減法混色によるフルカラーのトナー像が形成される。

二次転写器２１２は、搬送路７０３内の転写位置でローラ２１４との間に中間転写ベルト２０６を挟んでいる。二次転写器２１２と中間転写ベルト２０６との間には用紙が通過する。二次転写器２１２は、中間転写ベルト２０６の表面のフルカラーのトナー像を用紙の表面に転写する。定着装置２１３は、搬送路７０３内の定着位置に配置されており、フルカラーのトナー像が転写された用紙を加熱及び加圧する。フルカラーのトナー像は、カラー画像として用紙の表面に堅牢に定着する。

第１の給紙部３００は、給紙カセット３０１〜３０３、ピックアップローラ３１１，３２１，３３１、給紙ローラ３１２，３２２，３３２及び摩擦ローラ３１３，３２３，３３３を備えている。給紙カセット３０１〜３０３は、それぞれ単一のサイズの複数枚の用紙を収納している。

ピックアップローラ３１１、給紙ローラ３１２及び摩擦ローラ３１３の回転により、給紙カセット３０１に収納されている用紙のうち、最上部に位置する１枚の用紙が搬送路７０１内に給紙される。ピックアップローラ３２１、給紙ローラ３２２及び摩擦ローラ３２３の回転により、給紙カセット３０２に収納されている用紙のうち、最上部に位置する１枚の用紙が搬送路７０１内に給紙される。ピックアップローラ３３１、給紙ローラ３３２及び摩擦ローラ３３３の回転により、給紙カセット３０３に収納されている用紙のうち、最上部に位置する１枚の用紙が搬送路７０１内に給紙される。

搬送路７０１内には、搬送ローラ７１１〜７１４、レジストレーションローラ７１５、搬送ベルト７１６、フラッパ７１７が配置されている。搬送ローラ７１１〜７１４は、給紙カセット３０１〜３０３から給紙された用紙を画像形成ユニット１００に搬送する。レジストレーションローラ７１５は、感光体ドラム１０１の回転に同期したタイミングで用紙を感光体ドラム１０１と転写器１０５との間に導く。搬送ベルト７１６は、感光体ドラム１０１と転写器１０５との間を通過した用紙を定着装置１０７に導く。フラッパ７１７は、搬送路７０１内の搬送路７０３との分岐位置７１８で、搬送路７０１又は搬送路７０３の何れかを選択的に開放する。

搬送路７０２内には、搬送ローラ７２１〜７２３、フラッパ７２４，７２５が配置されている。搬送ローラ７２１は、定着装置１０７を通過した用紙を搬送路７０２内に導く。搬送ローラ７２２，７２３は、用紙を排紙部４００内に搬送する。フラッパ７２４は、搬送路７０２内の搬送路７０５との分岐位置７２６で、搬送路７０２又は搬送路７０５の何れかを選択的に開放する。フラッパ７２５は、搬送路７０２内の搬送路７０４との分岐位置７２７で、搬送路７０２又は搬送路７０４の何れかを選択的に開放する。

搬送路７０５は、搬送路７０２の一部と排紙部５００との間に形成されている。排紙部５００は、排紙ローラ５０１、排紙トレイ５０２を備えている。排紙ローラ５０１は、搬送路７０５に導かれた用紙を排紙トレイ５０２に排出する。排紙トレイ５０２は図示しない昇降機構により、排出された用紙の枚数に応じて排紙部５００内を昇降する。

搬送路７０３内には、搬送ローラ７３１、レジストレーションローラ７３２が配置されている。搬送ローラ７３１は、分岐位置７１８を通過した用紙を画像形成ユニット２００内に搬送する。レジストレーションローラ７３２は、中間転写ベルト２０６の回転に同期して用紙を中間転写ベルト２０６と二次転写器２１２との間に導く。

搬送路７０４は、排紙部４００内で排紙部４００の上下方向に沿って形成されている。排紙部４００は、排紙トレイ４０１〜４０３及び排紙ローラ４１１〜４１３を備えた多段排紙部である。搬送路７０４内には、搬送ローラ７４１〜７４４、フラッパ７４５〜７４７が配置されている。搬送ローラ７４１〜７４４は、定着装置２１３を通過した用紙を搬送路７０４内において搬送する。フラッパ７４６，７４７のそれぞれは、搬送路７０４内の用紙を排紙ローラ４１３，４１２に導く。排紙ローラ４１２，４１３のそれぞれは、用紙を排紙トレイ４０２，４０３に排出する。排紙ローラ４１１は、フラッパ７２５によって分岐位置７２７から搬送路７０２に導かれた用紙を、排紙ローラ４１１に導く。排紙ローラ４１１は、用紙を排紙トレイ４０１に排出する。

搬送路７０６は、搬送路７０４の一部と後処理部８００との間に形成されている。後処理部８００は、この発明の第３の排紙部であり、スイッチバックローラ８０１を備えている。フラッパ７４５は、搬送路７０４と搬送路７０６との分岐位置７２８で搬送路７０４又は搬送路７０５の何れかを開放する。スイッチバックローラ８０１は、用紙の後端部を挟持した状態で正逆両方向に回転し、分岐位置から搬送路７０６に導かれた用紙の前後を反転して搬送路７０４に戻す。

画像形成ユニット１００のプロセス速度は画像形成ユニット２００のプロセス速度よりも高速である。多量の枚数の用紙にモノクロ画像を形成する場合には、画像形成ユニット１００が使用される。画像形成ユニット１００によりモノクロ画像形成処理を行う場合、フラッパ７１７は分岐位置７１８で搬送路７０１を開放している。給紙部３００の給紙カセット３０１〜３０３に収納されている用紙は、搬送路７０１を通って画像形成ユニット１００に搬送される。

画像形成ユニット１００でモノクロ画像が形成された用紙は、搬送路７０２を通って排紙部４００の上方に搬入される。通常は、フラッパ７２５は、分岐位置７２７で排紙ローラ４１１へ向かう搬送路７０２を開放している。画像形成ユニット１００でモノクロ画像が形成された用紙は、排紙部４００の排紙トレイ４０１に画像面を上向きにして排出される。

排紙部４００は、３段の排紙トレイ４０１〜４０３を備えているため、画像モノクロ画像が形成された複数枚の用紙を仕分することができる。この場合には、フラッパ７２５は、分岐位置７２７で搬送路７０４への経路を適宜開放し、用紙が搬送路７０２から搬送路７０４に導かれる。搬送路７０４では、フラッパ７４７，７４６が適宜排紙ローラ４１２，４１３ヘ向かう経路を適宜開放する。画像形成ユニット１００でモノクロ画像が形成された用紙は搬送路７０４を下向きに搬送され、排紙トレイ４０１〜４０３に選択的に排出される。

プリンタモードでの画像処理時のように、画像形成ユニット１００でモノクロ画像が形成された用紙を画像面を下向きにして排出する場合には、フラッパ７２４が分岐位置７２６で搬送路７０５を開放する。画像形成ユニット１００でモノクロ画像が形成された用紙は、搬送路７０２から搬送路７０５に導かれ、排紙ローラ５０１によって排紙トレイ５０２に画像面を下向きにして排出される。

画像形成ユニット１００でモノクロ画像が形成された用紙を画像面を下向きにして仕分する必要がある場合には、フラッパ７２４によって分岐位置７２６で搬送路７０５を開放しておく。画像形成ユニット１００でモノクロ画像が形成された用紙は搬送路７０２から搬送路７０５に導かれる。排紙ローラ５０１を用紙の後端部を挟持した状態で逆転させることにより、用紙の前後を反転して搬送路７０２に戻す。用紙は、表裏面を反転した状態で搬送路７０２を通って排紙部４００に搬送される。フラッパ７２５，７４７，７４６が排紙ローラ４１１，４１２，４１３ヘ向かう経路を順次開放することで、画像形成ユニット１００でモノクロ画像が形成された用紙は、画像面を下向きにして排紙トレイ４０１〜４０３に順に排出される。

画像形成ユニット２００でカラー画像形成処理を行う場合、フラッパ７１７は分岐位置７１８で搬送路７０３を開放する。給紙部３００の給紙トレイ３０１〜３０３の何れかに収納された用紙は、搬送路７０１から搬送路７０３を通って画像形成ユニット２００内に導かれ、カラー画像が形成される。画像形成ユニット２００でカラー画像が形成された用紙は、搬送路７０４を上向きに搬送され、排紙トレイ４０１に画像面を下向きにして排出される。カラー画像が形成された用紙を仕分して排出する場合には、フラッパ７２５，７４７，７４６が排紙ローラ４１１，４１２，４１３ヘ向かう経路を順次開放し、画像形成ユニット２００でカラー画像が形成された用紙は、画像面を下向きにして排紙トレイ４０１〜４０３に順に排出される。

カラー画像が形成された用紙を画像面を上向きにして排出する場合には、フラッパ７４５によって分岐位置７４８で搬送路７０６を開放しておく。画像形成ユニット２００でカラー画像が形成された用紙は、搬送路７０４から搬送路７０６を通ってスイッチバック部８００に導かれる。用紙は、スイッチバックローラ８０１によって前後を反転されることで表裏面を反転された後、搬送路７０４を上向きに搬送される。フラッパ７２５，７４７，７４６が排紙ローラ４１１，４１２，４１３ヘ向かう経路を選択的に開放することで、画像形成ユニット２００でカラー画像が形成された用紙は、画像面を上向きにして排紙トレイ４０１〜４０３の何れかに排出される。

なお、画像形成ユニット２００でカラー画像が形成された用紙を搬送路７０４から搬送路７０２及び搬送路７０５を経由して排紙部５００に搬送することでも、カラー画像が形成された用紙を画像面を上向きにして排出することができる。

また、画像形成ユニット２００は、プロセス部２０１〜２０３での画像形成動作を休止し、プロセス部２０４のみで画像形成動作を実行することにより、モノクロ画像を形成することができる。画像形成ユニット１００に故障を生じている場合にも、画像形成ユニット２００でモノクロ画像を用紙に形成することができる。但し、画像形成速度は、画像形成ユニット１００を使用した場合よりも遅い。

さらに、スイッチバック部８００には、ステープル処理やパンチ処理を行う後処理ユニットを配置することもできる。この場合に、後処理された用紙は、スイッチバック部８００に排出される。

以上のように、画像形成装置１は、右側の領域１０内で画像形成ユニット１００と給紙部３００とを上下に配置し、左側の領域２０内で排紙部４００と画像形成ユニット２００とを上下に配置している。このため、給紙部３００から給紙した用紙を画像形成ユニット１００又は画像形成ユニット２００の何れかで画像形成した後に排紙部４００に排出するための搬送経路が、搬送路７０１〜７０４によって交差部分や迂回部分を含むことなく簡潔に構成される。用紙の損傷やジャムを生じることなく、モノクロ画像形成処理時の高速化とカラー画像形成処理時の高画質化との両方を実現することができる。

また、排紙部４００とは別に排紙部５００を備えることにより、空間を有効に活用することができるだけでなく、排紙部４００と排紙部５００とで画像面の向きを反対にして用紙を排出することができる。

図２は、この発明の第２の実施形態に係る画像形成装置１１の構成を示す縦断面図である。画像形成装置１１は、画像形成装置１の構成に加えて第２の給紙部９００を備えている。給紙部９００は、左側の領域２０において、画像形成ユニット２００の下方に配置されている。

画像形成ユニット２００は、４個の感光体ドラム２２１，２３１，２４１，２５１を水平方向に並設したタンデム方式のカラー画像形成ユニットであり、上下方向に薄い。このため、領域２０には画像形成ユニット２００の下方に充分な空間が形成される。この空間に給紙部９００が配置される。画像形成装置１１では、給紙部９００を配置するとともに、搬送路７０３を下方に延長し、搬送ローラ７３３〜７３５を配置している。

給紙部９００は、上下３段の給紙カセット９０１〜９０３、ピックアップローラ９１１，９２１，９３１、給紙ローラ９１２，９２２，９３２、摩擦ローラ９１３，９２３，９３３を備えている。給紙カセット９０１〜９０３には、それぞれ同一サイズの用紙が収納されている。

給紙カセット９０１に収納されている用紙のうち最上部に位置する１枚の用紙が、ピックアップローラ９１１，給紙ローラ９１２、摩擦ローラ９１３によって搬送路７０３に給紙される。給紙カセット９０２に収納されている用紙のうち最上部に位置する１枚の用紙が、ピックアップローラ９２１，給紙ローラ９２２、摩擦ローラ９２３によって搬送路７０３に給紙される。給紙カセット９０３に収納されている用紙のうち最上部に位置する１枚の用紙が、ピックアップローラ９３１，給紙ローラ９３２、摩擦ローラ９３３によって搬送路７０３に給紙される。

搬送路７０３から給紙された用紙は、搬送ローラ７３３〜７３５により、搬送路７０３内を画像形成ユニット２００に向かって上方に搬送される。画像形成装置１１では、給紙部９００に収納された用紙は、専ら画像形成ユニット２００で画像形成処理を受ける。但し、例えば分岐位置７１８の下方に搬送路７０３から搬送路７０１に連結する経路を形成することで、給紙部９００に収納された用紙に画像形成ユニット１００で画像形成処理を行うこともできる。

図３は、この発明の第３の実施形態に係る画像形成装置２１の構成を示す縦断面図である。画像形成装置２１は、画像形成装置１１の排紙部５００を上下方向に小型化したものである。排紙部５００の収納量は減少するが、画像形成ユニット２００から搬送路７０２，７０４，７０６を経由する排紙部４００及び後処理ユニット８００までの搬送距離が短縮される。

図４は、この発明の第４の実施形態に係る画像形成装置３１の構成を示す縦断面図である。画像形成装置３１は、画像形成装置２１の構成に加えて第３の給紙部１０００を備えている。給紙部１０００は、領域１０内の画像形成ユニット１００の下方で給紙部３００の上方に配置されている。また、画像形成装置３１は、給紙部３００に、大容量カセット３０４を備えている。

給紙部１０００は、給紙カセット１００１、ピックアップローラ１０１１、給紙ローラ１０１２、摩擦ローラ１０１３を備えている。給紙カセット１００１に収納されている用紙のうち最上部の１枚の用紙が、給紙カセット１００１、ピックアップローラ１０１１、給紙ローラ１０１２、摩擦ローラ１０１３の回転によって搬送路７０１に給紙される。

給紙カセット１００１から給紙された用紙は、搬送路７０１の分岐位置７１８よりも上方に導かれるため、搬送路７０３を経由して画像形成ユニット２００に搬送することはできない。したがって、給紙部１０００から給紙された用紙は、専ら画像形成ユニット１００で画像形成処理を受ける。

図５は、この発明の第５の実施形態に係る画像形成装置４１の構成を示す縦断面図である。画像形成装置４１の領域１０にはスキャナ部６００、画像形成ユニット１００及び排紙部４００が上から下にこの順に配置され、領域２０には給紙部３００及び画像形成ユニット２００が給紙部３００を上にして配置されている。

画像形成装置４１内には、給紙部３００から画像形成ユニット１００に至る搬送路７０１、画像形成ユニット１００から排紙部４００に至る搬送路７０２、給紙部３００から画像形成ユニット２００に至る搬送路７０３、画像形成ユニット２００から排紙部４００に至る搬送路７０４が形成されている。

画像形成装置４１に示す構成によっても、画像形成ユニット１００の対角位置に画像形成ユニット２００が配置され、給紙部３００の対角位置に排紙部４００が配置される。給紙部３００から画像形成ユニット１００を経由して排紙部４００に至る搬送路７０１，７０２と、給紙部３００から画像形成ユニット２００を経由して排紙部４００に至る搬送路７０３，７０４と、が、互いに交差することなく、かつ、画像形成ユニット１００，２００を迂回することなく構成される。画像形成ユニット１００，２００のそれぞれを通過する２つの単純な搬送経路が、画像形成装置４１内に構成される。

但し、給紙部３００から画像形成ユニット１００への用紙の搬送方向と画像形成ユニット２００への用紙の搬送方向とが逆向きであり、給紙部３００内での搬送路７０１及び７０３の構成が複雑になる。

領域１０内で排紙部４００の配置位置を下方に移動させ、画像形成ユニット１００と排紙部４００との間に第２の排紙部を設けることもできる。

領域１０内で画像形成ユニット１００及び排紙部４００の配置位置を下方に移動させ、スキャナ部６００と画像形成ユニット１００との間に第２の給紙部を設けることもできる。

領域２０内で画像形成ユニット２００を下方に移動させ、給紙部３００と画像形成ユニット２００との間に第３の給紙部を設けることもできる。

この発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す縦断図である。 この発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す縦断図である。 この発明の第３の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す縦断図である。 この発明の第４の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す縦断図である。 この発明の第５の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す縦断図である。

符号の説明

１，１１，２１，３１，４１ 画像形成装置
１０ 第１の領域
２０ 第２の領域
１００ 第１の画像形成ユニット
２００ 第２の画像形成ユニット
３００ 給紙部
４００ 排紙部
７０１〜７０４ 搬送路

Claims (9)

1. それぞれが個別に用紙に対する画像形成を行う第１及び第２の画像形成ユニット、前記第１及び第２の画像形成ユニットに用紙を供給する第１の給紙部、並びに、前記第１及び第２の画像形成ユニットで画像が形成された用紙が排出される第１の排紙部を備え、
   左右に分割された第１の領域と第２の領域とのうち、前記第１の領域で前記第１の給紙部を前記第１の画像形成ユニットの下方に配置し、前記第２の領域で前記第２の画像形成ユニットを前記第１の排紙部の下方に配置した画像形成装置であって、
   前記第１の画像形成ユニットがモノクロ画像形成ユニットであり、前記第２の画像形成ユニットがカラー画像形成ユニットであり、
   前記第１及び第２の画像形成ユニットの転写位置及び定着位置を前記第１の領域と前記第２の領域との境界に近接して配置し、
   前記第１の給紙部から用紙を給紙するピックアップローラを前記第２の領域側に配置し、
   前記第１の排紙部へ用紙を排紙する排紙ローラを前記第１の領域側に配置し、
   前記第１の給紙部から前記第１の画像形成ユニットに用紙を搬送する第１の搬送路と、前記第１の給紙部から前記第２の画像形成ユニットに用紙を搬送する第２の搬送路と、前記第１の搬送路に連続して前記第１の画像形成ユニットから前記第１の排紙部に用紙を搬送する第３の搬送路と、前記第２の搬送路に連続して前記第２の画像形成ユニットから前記第１の排紙部に用紙を搬送する第４の搬送路と、を備え、
   前記第１の搬送路は、前記境界に近接して且つ前記第１の領域内に上下方向に沿って配置され、
   前記第２の搬送路は、前記境界に近接して且つ前記第１の領域内から該境界を越えて前記第２の領域内に配置され、
   前記第３の搬送路は、前記境界に近接して且つ前記第２の領域内から該境界を越えて前記第２の領域内に配置され、
   前記第４の搬送路は、前記境界に近接して且つ前記第２の領域内に上下方向に沿って配置され、
   前記第１〜第４の搬送路は、互いに重なる部分がなく且つ互いに交差しないことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第２の画像形成ユニットは、前記第２の搬送路と前記第４の搬送路との間に二次転写位置を配置した中間転写方式のカラー画像形成ユニットであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第２の画像形成ユニットが、複数の色相のそれぞれの画像形成を行う複数の感光体ドラムをそれぞれの軸方向を平行にして水平に配置したタンデム方式のカラー画像形成ユニットであ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。
4. 前記第３の搬送路は前記第１の排紙部の上部に上方から用紙を搬送し、前記第４の搬送路は前記第１の排紙部の上部に下方から用紙を搬送することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の画像形成装置。
5. 前記第１の排紙部が、上下方向に複数の排紙トレイを備えた多段排紙部であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の画像形成装置。
6. 前記第４の搬送路は前記第３の搬送路を通過した用紙を下向きに搬送することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記第２の画像形成ユニットの下方に第２の給紙部を備えたことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の画像形成装置。
8. 前記第１の画像形成ユニットの下方には、前記第１の画像形成ユニットに専用の第３の給紙部を備えたことを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の画像形成装置。
9. 前記第１の画像形成ユニットの上方に第２の排紙部を備えたことを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の画像形成装置。

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