JP4786554B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に係り、特に、縦搬送経路を備えた画像形成装置に関する。

近年、画像形成装置には、ハガキや光沢紙、ラベル紙、超厚紙、薄紙など、ますます広い範囲の用紙対応力が要求されている傾向にある。一般の画像形成装置では、これらの特殊な用紙は、適時に適量の枚数を通紙し易い、という点から手差し給紙が用いられることが少なくない。
一般的には画像形成装置の手差し給紙は、画像形成装置の背面に、画像形成部に供給される直前のレジストローラと連通する搬送経路を備えた手差し給紙部を画像形成装置の底部等の１個所取り付ける構造が採用されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００１−８９０４０公報

近年では、画像形成装置の設置場所は、ユーザの使用環境や、またオフィス等では、その業界によって様々である。特に、オフィスに占める画像形成装置の設置面積を小さくすることが求められているため、画像形成装置を机の下の床上に設置したり、書籍棚の上に設置したりというように、画像形成装置は、高さ方向に様々な位置に設置されるようになってきている。
しかしながら、特許文献１記載の手差し給紙の構造では、手差し給紙部が装置の底部に形成されているために、画像形成装置を机の下の床上に設置すると、手差しトレイが非常に低い位置となり、しゃがみこんで所要のシート類をセットしなければならず、ユーザビリティ（使い勝手）が悪いという問題がある。
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、様々なユーザ環境、業界においても高いユーザビリティを発揮する画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、本体部に少なくとも高さが異なる２個所以上の給紙ユニット連結部を備え、当該給紙ユニット連結部の各々は、同一形状の給紙ユニットを連結することが可能な受け入れ部を備えたことを特徴とする画像形成装置としたものである。
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、当該画像形成装置は、下方に配設された給紙カセットから供給される第１の記録媒体を、レジストローラを介して当該記録媒体の一面に画像形成して排紙ローラによって上方の排紙トレイに搬送する第１の搬送経路と、当該排紙ローラの逆転によって当該記録媒体を反転搬送させて前記レジストローラに供給する第２の搬送経路を備え、前記給紙ユニット連結部は、前記第２の搬送経路に沿って少なくとも高さが異なる２個所以上で配設され、当該給紙ユニットの各々は、前記第２の搬送経路と連続する第３の搬送経路を備え、給紙ユニット連結部と連結された給紙ユニットからの第２の記録媒体を、順次、前記第３の搬送経路、第２の搬送経路及び第１の搬送経路を搬送させて当該第２の記録媒体に画像形成することを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項１又は２記載の画像形成装置において、前記給紙ユニットを手差し給紙ユニットとして用いることを特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記給紙ユニットには、挿入ガイドレールが設けられ、前記給紙ユニット連結部には、当該ガイドレールの受け部が設けられ、前記挿入ガイドレールを前記受け部に挿入することによって前記給紙ユニットが位置決めされることを特徴とする。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記給紙ユニット連結部の一つを、本体上部前面側に配置したことを特徴とする。
また、請求項６の発明は、請求項５記載の画像形成装置において、前記給紙ユニットの記録媒体の搬送経路に連続する位置に、両面搬送用の正転ローラを設けることを特徴とする。

また、請求項７の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記給紙ユニット連結部の一つを、本体上部に配置された排紙トレイの上方に配置することを特徴とする。
また、請求項８の発明は、請求項７記載の画像形成装置において、前記給紙ユニットの記録媒体の搬送経路に連続する位置に、両面反転用の正逆転ローラを設けることを特徴とする。
また、請求項９の発明は、請求項８に記載の画像形成装置において、前記給紙ユニットと前記正逆転ローラの間に、少なくとも一つの分岐用爪を回動可能に設けることを特徴とする。
また、請求項１０の発明は、請求項９記載の画像形成装置において、該分岐用爪は、ソレノイドにより電気的に回動可能に取り付けられることを特徴とする。

また、請求項１１の発明は、請求項９記載の画像形成装置において、前記分岐用爪の回動により、前記分岐用爪は、前記給紙ユニットの記録媒体の搬送経路と前記正逆転ローラとを連通させる位置状態と、該給紙ユニットの記録媒体の搬送経路と該正逆転ローラの間を分断する位置状態が存在することを特徴とする。
また、請求項１２の発明は、請求項９又は１０に記載の画像形成装置において、前記分岐用爪の回動により、前記分岐用爪は、前記排紙トレイと前記正逆転ローラを連続的に繋ぐ位置と、前記排紙トレイと前記正逆転ローラの間を分断する位置状態が存在することを特徴とする。
また、請求項１３の発明は、請求項９に記載の画像形成装置において、前記分岐用爪の回動により、当該該分岐爪が、前記給紙ユニットの記録媒体の搬送経路と前記正逆転ローラとを連通させる位置状態と、前記排紙トレイと前記正逆転ローラとを連通させる位置状態と、前記給紙ユニットの記録媒体の搬送経路と該正逆転ローラの間を分断しつつ、前記給紙ユニットの上方と前記正逆転ローラとを連通させる位置状態が存在することを特徴とする。

また、請求項１４の発明は、請求項８記載の画像形成装置において、前記正逆転ローラの下方に、正転ローラを設け、当該正転ローラの上流にシート類分岐手段を用いることを特徴とする。
また、請求項１５の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記給紙ユニット連結部の一つは、本体下部の前面側に配置することを特徴とする。
また、請求項１６の発明は、請求項１５記載の画像形成装置において、前記給紙ユニット連結部の一つは、本体下部の前面側に配置することを特徴とする。
また、請求項１７の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記給紙ユニット連結部には、カバー部品を備えることを特徴とする。

また、請求項１８の発明は、請求項１７記載の画像形成装置において、前記カバー部品を装置本体に回動可能に取り付けることを特徴とする。
また、請求項１９の発明は、請求項１７記載の画像形成装置において、前記カバー部品を装置本体にスライド移動可能に取り付けることを特徴とする。
また、請求項２０の発明は、請求項１９記載の画像形成装置において、前記カバー部品にギヤ歯を備え、当該ギヤ歯と噛合して回転するギヤ部品を設け、前記給紙ユニットの挿入によって当該ギヤ部品を回転させて前記カバー部品をスライドさせることを特徴とする。
また、請求項２１の発明は、請求項２０記載の画像形成装置において、前記給紙ユニットには、前記ギヤ部品と噛合するギヤ歯を有するガイドを設け、前記給紙ユニットの挿入によって、当該給紙ユニットのガイドと噛合するギヤ部品が回転して前記カバー部品をスライドさせることを特徴とする。

本発明によれば、上記構成を採用することによって、様々なユーザ環境、業界においても高いユーザビリティを発揮する画像形成装置を提供することができる。

本発明においては、上記課題を解決するために、本体部に少なくとも高さが異なる２個所以上の給紙ユニット連結部を備えることによって、ユーザの使用環境、例えば、画像形成装置を机の下の床上に設置した場合には、画像形成装置の上部に手差し給紙ユニットを取り付け、また画像形成装置を書籍棚の上に設置した場合には、画像形成装置の下部に手差し給紙ユニットを取り付け可能とし、ユーザの要求に応じて種々の高さに手差し給紙ユニットを取り付け可能としたものである。そのために、各給紙ユニット連結部は、同一形状の手差し給紙ユニットを装着することが可能な受け入れ部を備えている。

特に、下方に配設された給紙カセットから供給される第１の記録媒体を、レジストローラを介して当該記録媒体の一面に画像形成して排紙ローラによって上方の排紙トレイに搬送する第１の搬送経路と、両面印刷が可能なように、当該排紙ローラの逆転によって当該記録媒体を反転搬送させて前記レジストローラに供給する第２の搬送経路を備えた縦搬送経路を備えた画像形成装置の当該第２の搬送経路を利用することによって、前記給紙ユニット連結部を、前記第２の搬送経路に沿って少なくとも高さが異なる２個所以上に配設するようにして、簡便な構造で、確実に所望の高さの給紙ユニットから記録媒体を給紙して印刷可能としたものである。
この場合、当該給紙ユニットの各々は、第２の搬送経路と連続する第３の搬送経路を備え、給紙ユニット連結部と連結された給紙ユニットからの第２の記録媒体を、順次、前記第３の搬送経路、第２の搬送経路及び第１の搬送経路を搬送させて当該第２の記録媒体に画像形成するようにした場合には、給紙ユニットからの新たな搬送経路を可及的に短い経路とすることができ、コスト低減に有利となる。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は、本発明による一実施形態の画像形成装置としてのフルカラーレーザプリンタの概略構成を示す図である。図中、符号１は装置本体に形成されている記録媒体Ｐを収納している給紙カセット、２は排紙トレイ、３はイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用のドラム形状の感光体である。
本実施例によるレーザプリンタにおいては、図１のように、最下位の位置に記録媒体Ｐを収納する給紙カセット１が設けられており、給紙カセット１から供給された用紙等のシート状の記録媒体Ｐは、後述するように、本体内部の各色毎の画像形成部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋで印刷され、最上部の排紙トレイ２に積載される。装置本体内には、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色毎の感光体３と、感光体３の周りに配設された感光体３の表面を帯電するための帯電装置、各色のトナーを収納し感光体３に形成された静電潜像をトナーで現像する現像装置等の電子写真プロセス部材と、感光体３に静電潜像を形成するためのレーザー光を照射する光書き込みユニット４とを備えた各色毎の画像形成部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋが内蔵されている。また、各感光体３上に形成された各色トナー像を記録媒体Ｐに転写するための中間転写ベルト５、中間転写ベルト５から転写ローラ９を介してトナー像が転写された記録媒体Ｐに対して定着処理を行う定着装置６などの画像形成に関与する機構部が内蔵されている。また、中間転写ベルト５に対して記録媒体Ｐを給紙・搬送する第１の搬送経路Ａは、装置本体内の手前側でほぼ垂直方向に設定されており、このような給紙・搬送経路Ａに対して記録媒体Ｐを給紙コロ７等により給紙するための給紙カセット１は装置本体の最下位位置において手前方向に引き出し自在に設けられている。

まず、給紙カセット１から供給される記録媒体Ｐに対する片面印刷について説明する。最初、給紙カセット１に積載された記録媒体Ｐは、給紙コロ７で給紙され、レジストローラ８、転写ローラ９、定着ローラ１０、排紙ローラ１１を備えた搬送経路Ａを通る過程で、前述の画像形成部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋで所望の画像が現像、定着され、記録媒体Ｐの片面に画像が印刷されて排紙トレイ２に排紙される。
次に、給紙カセット１より供給される記録媒体Ｐに対する両面印刷時の紙の挙動について説明する。最初、給紙カセット１に積載された記録媒体Ｐは、給紙コロ７で給紙され、前述のように、搬送経路Ａを通って、レジストローラ８、転写ローラ９、定着ローラ１０で第一面に画像が形成された後、排紙ローラ１１に達する。ここで、排紙ローラ１１は、正逆転可能に設けられており、記録媒体Ｐの後端が両面分岐部１２を通過したところで、排紙ローラ１１は逆回転になり、途中まで排紙口１３に飛び出た記録媒体Ｐを排紙方向とは反対の方向に引き込む。記録媒体Ｐは、複数対の搬送ローラ２６１〜２６４を備えて記録媒体Ｐを前述の第１の搬送経路Ａと逆送させる第２の搬送経路Ｂを通り、第１の搬送経路Ａとの合流点２７を通ってレジストローラ８に達する。このレジストローラ８に達した記録媒体Ｐは印刷された面が裏面となって反転されており、印刷されていない表面が、転写ローラ９、定着ローラ１０と当接するように再び第１の搬送経路Ａを搬送されて第二面に画像が形成され、排紙ローラ１１を通って排紙トレイ２に排紙される。

本実施例における画像形成装置には、高さが異なるに示す３個所の位置に、後述する同一形状の給紙ユニット１５を装着可能な、給紙ユニット連結部１４ａ、１４ｂ、１４ｃが設けられている。各給紙ユニット連結部１４ａ、１４ｂ、１４ｃには、給紙ユニット１５を受け入れる開口１４１を有する受け入れ部１４２が設けられ、この受け入れ部１４２を通じて給紙ユニット１５を挿入、連結した際に、給紙ユニット１５からの通紙経路が第２の搬送経路Ｂに連続するように、搬送ローラやガイドによって形成される第３の搬送経路Ｃが設けられている。このような構成により、ユーザは、後述する同一形状の給紙ユニットを給紙ユニット連結部１４ａ、１４ｂ、１４ｃのいずれかを選択して使用することができる。
図２に示すように、給紙ユニット連結部１４ａ及び１４ｃには、後述する給紙ユニット１５の前面１５ａを挿入可能な開口１４１が設けられ、開口１４１内には、駆動回転するする回転軸２８に取り付けられた搬送ローラ４９と駆動ギヤ５０が取り付けられている。回転軸２８の回転によって後述する給紙ユニット１５の従動ギヤ２３を回転させて給紙ユニット１５上の記録媒体Ｐを繰り出すと共に、搬送ローラ４９によって給紙ユニット１５から繰り出された記録媒体Ｐを第３の搬送経路Ｃに搬送する。

次に、図３を用いて、ユーザが選択して装着することができる給紙ユニット１５について説明する。ここでは、ユーザが通紙時に給紙ユニット連結部へアクセスする回数が多い、手差し給紙ユニットを例にとる。手差し給紙ユニット１５は好きなときに好きな枚数だけ印刷を行いたい、という要請を満たすための用途が多いため、ユーザは頻繁に給紙ユニット連結部１４ａ、１４ｂ、１４ｃへアクセスする傾向にある。手差しユニット１５は、図３のように、手差し給紙コロ１６、手差し給紙コロの軸心を貫通する給紙軸１７、給紙軸の端部に設けたカム１８、手差し給紙コロ１６の下方に配置された底板パッド１９、底板２０、分離パッド２１及び受台２２、給紙軸１７の端部に設けた従動ギヤ２３、手差し台２４、サイドフェンス２５を備えている。
従動ギヤ２３、カム１８、手差し給紙コロ１６は、同軸状に、給紙軸１７に固定されており、前述の給紙ユニット連結部１４ａ、１４ｂ、１４ｃの駆動ギヤ５０と従動ギヤ２３が噛合して、駆動ギヤ５０の回転によってカム１８、手差し給紙コロ６が回転されるようになっている。また、カム１８と底板２０とが連動しており、カム１８の回転により底板２０が昇降運動するようになっている。底板２０の上には底板パッド１９が配置されており、また底板２０は、下方から図示しない第１の付勢手段で給紙コロ１６の方向へ加圧を受けている。第１の付勢手段は一般に圧縮や引っ張りのスプリングで構成される。受台２２の上には分離パッド２１が配置されており、受台２２は下方から図示しない第２の付勢手段で給紙コロ１６の方向へ加圧を受けている。この第２の付勢手段も一般に圧縮や引っ張りのスプリングで構成される。

また、給紙軸１７には、図示しない画像形成装置からの制御で作動するクラッチ機構が設けられており、クラッチのＯＮ、ＯＦＦで従動ギヤ２３の回転力を給紙軸１７へ伝達、遮断している。
底板２０上、及び手差台２４上に記録媒体Ｐが積載されている状態で、前述のクラッチのＯＮによって給紙軸１７が矢印Ｘ方向に回転を開始し、カム１８の非円形稜線と底板２０と圧接しているカム１８の回転に伴い、カム１８の底板２０との当接面に沿って底板２０が上昇する。よって、底板２０上の記録媒体Ｐは手差し給紙コロ１６の方向に加圧を受けつつ、手差し給紙コロ１６の回転に伴い、記録媒体Ｐは搬送方向（矢印Ｙ）へ搬送され、分離パッド部２１と手差し給紙コロ１６の間で記録媒体Ｐは一枚だけ分離され、前述した画像形成装置の第３の搬送経路へ搬送されていく。

また、図３に示すように、手差し給紙ユニット１５には、挿入ガイドレール３１が設けられており、また、図２に示すように、画像形成装置の給紙ユニット連結部１４ａ、１４ｂ、１４ｃの受け入れ部１４２には、ガイドレールの受け部３２が設けられている。このような構成にすることで、ユーザが手差しユニット１５を給紙ユニット連結部１４ａ、１４ｂ、１４ｃに装着する際に、ガイドレール３１がガイドレール受け部３２に係合して、挿入方向への位置決めをしている。したがって、給紙ユニット１５の給紙ユニット連結部１４ａ、１４ｂ、１４ｃへの装着を容易、迅速且つ確実に行うことが可能となる。
このように、本実施例による画像形成装置においては、第２の搬送経路Ｂに沿って、高さが異なる複数の給紙ユニット連結部１４ａ、１４ｂ、１４ｃを設けたので、ユーザの要求に応じて、高さを変えた位置で給紙ユニット１５に取り付けることが可能となり、給紙ユニット１５のユーザビリティを向上させることができる。
また、給紙ユニット１５の給紙コロ１６の直後の給紙ユニット連結部１４ａ、１４ｂ、１４ｃには搬送用のローラ４９を設けている。これは手差し給紙コロ１６は主に給紙、紙分離の機能を担うので、シート類を搬送する力が十分でないからである。

また、図４に示すように、上部の給紙ユニット連結部１４ａに手差しユニット１５を設置した場合、手差し給紙コロ１６を通過した記録媒体Ｐは、第３の搬送経路Ｃを通って合流点３４に達し、第２の搬送経路Ｂを通ってレジストローラ８に達し、転写ローラ９、定着ローラ１０、排紙ローラ１１を通って排紙トレイ２に排紙される。この場合に、合流点３４は、ガイド部３３１、３３２、３３３で案内して両面印刷のため、第２搬送経路Ｂに搬送される記録媒体Ｐと、給紙ユニット１５から搬送される記録媒体Ｐを確実に案内するようにしている。
また、図５に示すように、前述の前記搬送用ローラ４９に代えて、給紙ユニット１５の第３の搬送経路Ｃに合流する位置に、両面記録媒体搬送用の正転ローラ５８を設けると、図４における手差し給紙ユニット１５の直後の搬送ローラ４９と両面記録媒体搬送ローラ２６１を同一の部品で兼ねることができるので、コストが低減された両面機能を持つ画像形成装置を達成することができる。

次に、本実施例における画像形成装置においては、図４に示すように、給紙ユニット１５の手差し台２４が大きく本体から側方へ飛び出しているため、画像形成装置が机の下の床上等の低い位置に設置されている場合には、ユーザの足や、椅子などが当たって、手差し台２４を不意に破損してしまうことがある。そこで、図６に示すように、手差し給紙ユニット１５を本体上部に設けられた排紙トレイ２の上方に配置することも可能とするために、給紙ユニット連結部１４ｂを形成している。ユーザの使用環境により選択して手差しユニット１５をこの位置に配置すると、画像形成装置が例えば机の下の床上などの低い位置に設置されている場合にも手差しユニット１５にユーザがアクセスし易く、手差しユニット１５のユーザビリティを大きく向上させることができるだけでなく、手差しユニット１５が本体から飛び出していないので、不意のユニット破損を防止することができる。

また、図６に示すように、前述の手差しユニット１５の直後の搬送ローラ４９は、排紙ローラ１１と兼用可能に設けた両面反転用の正逆転ローラ１１ｂで代用することもできるので、コストが低減された両面機能を持つ画像形成装置を達成することができる。この場合、給紙ユニット１５の手差し給紙コロ１６より繰り出された記録媒体Ｐは、両面印刷用の第２の搬送経路Ｂを通ってレジストローラ８に達し、転写ローラ９、定着ローラ１０、正逆転ローラ１１ｂの第１の搬送経路Ａを通って記録媒体Ｐの一面に印刷されて排紙トレイ２に排紙される。このとき、正逆転ローラ１１ｂの回転方向は、手差し給紙時には逆回転Ｒであり、排紙時には正回転Ｓを行う。

次に、図６に示すように、給紙ユニット連結部１４ｂとして排紙開口１４６を利用する場合には、（１）第１の搬送経路Ａから搬送されてきた記録媒体Ｐを排紙口１３から排紙トレイ２に排紙する、（２）両面印刷のため、第１の搬送経路Ａから排紙口１３へ搬送された記録媒体Ｐを反転搬送するために第２の搬送経路Ｂに搬送する、（３）給紙ユニット１４ｂから排紙口１３を介して第２の搬送経路Ｂに搬送する、から成る３つの動作を行わせなければならない。これらの動作を制御するために、本実施例においては、図７に示すように、手差しユニット１５と正逆転ローラ１１ｂとの間に、上下位置関係で対向配置された２つの分岐用の爪３８ａ及び３８ｂを設けている。これらの爪３８ａ及び３８ｂは、図７に示すように、それぞれＥ方向及びＦ方向に回動可能に取り付けられ、これらの爪３８ａ及び３８ｂの回動による位置の切り替えにより、記録媒体Ｐの搬送経路を切り替えることが可能となり、上記（１）〜（３）の動作を確実に安定に制御することができる。即ち、本実施例では、爪３８ａは、手差しユニット１５への搬送経路と正逆転ローラ１１ｂとを連続的に繋ぐ（連通させる）位置状態（ａ）と、それを分断する（排紙口１３を開放する）位置状態（ｂ）となるように回動可能に設けられている。また、爪３８ｂは、排紙トレイと正逆転ローラ１１ｂとを連続的に繋ぐ（連通させる）位置状態（ｃ）と、それを分断する位置状態（ｄ）となるように回動可能に設けられている。

次に、この２つの爪３８ａ及び３８ｂを用いた、手差し給紙時、排紙時、両面反転時の記録媒体Ｐの搬送挙動について説明する。図８に示すように、手差し給紙時の際は、爪３８ａが（ａ）の状態、爪３８ｂが（ｄ）の状態になり、正逆転ローラ１１ｂは逆回転Ｒして記録媒体Ｐは矢印Ｇ方向に搬送され、両面印刷用の第２の搬送経路Ｂへ搬送される。
また、排紙時には、図９に示すように、爪３８ａが（ａ）の状態、爪３８ｂが（ｃ）の状態となり、正逆転ローラ１１ｂは正回転Ｓして記録は、矢印Ｈ方向に搬送され、排紙トレイ２に送り出される。
さらに、両面印刷のため記録媒体Ｐを反転させる場合には、図１０のように、爪３８ａが（ｂ）の状態、爪３８ｂが（ｄ）の状態となる。記録媒体Ｐの反転前は、正逆転ローラ１１ｂは正回転Ｓし、定着装置６から搬送された記録媒体Ｐは矢印Ｊ方向に搬送され、爪３８ａの上方に排出される。ここで、記録媒体Ｐの後端が分岐点１２を通過した後に正逆転ローラ１１ｂを逆回転Ｒさせると、記録媒体Ｐは図の矢印Ｋ方向へ反転し、両面印刷用に第２の搬送経路Ｂへ搬送される。このように、これらの構成で爪３８ａ及び３８ｂの位置状態を切り替えることにより、手差しユニット１５からの通紙挙動と、両面時の通紙挙動、排紙トレイへの排紙挙動を、確実に安定させることができる。
本実施例においては、分岐用の爪３８ａ及び３８ｂの回動を、ソレノイドを使用して行っている。このソレノイドによる分岐用の爪３８ａの回動機構について図１１に基づいて説明する。なお、分岐用爪３８ｂの回動機構は、基本的に爪３８ａと同一のため、説明を省略する。

図１１（Ａ）は、分岐用の爪３８ａの回動機構の全体構造の概略を示す図であり、図１１（Ｂ）は、回動機構の主要部の概略構成を示す図である。爪３８ａは回転軸４１に固定されており、Ｌ字状のリンク部品３９がその上端３９ａで回転軸４１の端部に設けたＤカット部４０に固定されている。さらにリンク部品３９は、下端に設けた二股に分岐した形状の係合部３９ｂでリンク部品４２の係合ピン４２ａと係合し、リンク部品４２はその中央部の支軸４２ｂで基板４４に回動自在に取り付けられ、リンク部品４２の左方端のピン４２ｃをソレノイド４３のプランジャ４３ａの孔に嵌入させて係合している。従って、電気信号によりソレノイド４３に電源が供給されて（ＯＮ）ソレノイドのプランジャ４３が矢印Ｌ方向に移動すると、リンク部品４２が矢印Ｎ方向に回動され、リンク部品４２の回動に伴ってリンク部品３９が矢印Ｍ方向に回動して分岐爪３８ａが矢印Ｍ方向に回動される。反対にソレノイド４３への電源をＯＦＦするとプランジャ４３ａが伸びて矢印Ｌ方向と逆方向に移動する。その結果、リンク部品３９及び４２は、前述の矢印Ｍ方向及びＮ方向と逆方向に回動し、爪３８ａをＭ方向と逆方向に回動する。このように、ソレノイド４３への供給電源をＯＮ、ＯＦＦすることによって、リンク部品３９及び４２を回動し、その結果、回転軸４１が回転して前述の（ａ）の状態及び（ｂ）の状態に爪３８ａを回動させることができる。このように、ソレノイド４３を使用するので、爪回動の応答精度を高めることができ、手差しユニット１５からの通紙挙動や、両面印刷時の通紙挙動などを、さらに確実に安定させることができる。なお、当然、ソレノイド４３を使用することなく、モータや他の駆動手段によって爪３８ａを回動させてもよい。

さらに、分岐用爪は、図１２に示すように、図示しない制御装置によって前述の（１）〜（３）の３段階の位置状態を達成するために、一つの分岐用の爪３８ｃを手差しユニット１５と正逆転ローラ１１ｂの間に配置させることもできる。爪３８ｃは、手差しユニット１５の記録媒体の搬送経路Ｃと正逆転ローラ１１ｂを連続的に繋ぐ（連通させる）位置状態（ｅ）と、排紙トレイ２と正逆転ローラ１１ｂを連続的に繋ぐ位置状態（ｆ）と、手差しユニット１５の記録媒体の搬送経路Ｃと正逆転ローラ１１ｂの間を分断しつつ、手差しユニット１５の上方と正逆転ローラ１１ｂを連続的に繋ぐ位置状態（ｇ）に、切り替え可能に設けてある。
このような一つの分岐爪３８ｃを用いた際の、手差し給紙時、排紙時、両面反転時のシート類の搬送挙動について説明する。まず、手差し給紙時の際は、図１３のように爪３８ｃが（ｅ）の状態になり、正逆転ローラ１１ｂは、逆回転Ｒして記録媒体Ｐは、矢印Ｇ方向に搬送され、両面印刷用の第２の搬送経路Ｂへ搬送される。

また、排紙時には、図１４のように、爪３８ｃが（ｆ）の状態となり、正逆転ローラ１１ｂは正回転Ｓして記録媒体Ｐは矢印Ｈ方向に搬送され、排紙トレイ２に送り出される。
さらに、両面印刷における通紙の反転時の場合には、図１５に示すように、爪が（ｇ）の状態となる。記録媒体Ｐの反転前は、正逆転ローラ１１ｂは正回転Ｓし、定着装置６から搬送された記録媒体Ｐは、矢印Ｊ方向の爪３８ｃの上方に掃き出される。ここで、記録媒体Ｐの後端が分岐点１２を通過した後に正逆転ローラ１１ｂを逆回転Ｒさせると、記録媒体Ｐは反転し、両面印刷用の第２の搬送経路Ｂへ搬送される。このような構成にすることにより、分岐用の爪を１個で形成することができ、排紙トレイ２への排紙挙動等を、安価なコストで確実に安定させることができる。

次に、本実施例による画像形成装置を使用して、下方の給紙ユニット連結部１４ｃに給紙ユニット１５を取り付けた場合について、図１８及び図１９に基づいて説明する。
図１８に示すように、ユーザの使用環境に応じて給紙ユニット連結部として、本体下部の給紙ユニット連結部１４ｃを選択し、この連結部１４ｃに給紙ユニット１５を前述のようにして装着すると、画像形成装置を書籍棚の上などの高い位置に設置している場合に、手差しユニット１５にユーザがアクセスしやすくなり、手差しユニットのユーザビリティを大きく向上させることができる。
また、図１８には手差しユニット１５の近傍の搬送ローラ４９と、両面印刷用の搬送経路Ｂに搬送ローラ２６４を別個に設けているが、図１９に示すように、手差しユニット１５の記録媒体Ｐの搬送経路Ｃと両面印刷用の搬送経路Ｂの合流する部分に、記録媒体Ｐの搬送用の正転ローラ４７を設けると、図１８における前記搬送ローラ４９と搬送ローラ２６４を一つのローラで兼ねることができるので、コスト低減を図った本体通紙経路を持つ画像形成装置を達成することができる。
以上のように、本実施例における画像形成装置において、少なくとも高さが異なる２個所以上の部位に給紙ユニット連結部を形成し、これらの連結部に同一形状の給紙ユニットを選択的に取り付け可能としたので、必要に応じて給紙ユニットの高さ位置が変更可能となり、ユーザビリティを大きく向上させることができる。

さて、前述実施例１による画像形成装置では、手差しユニット１５からの給紙経路Ｃと排紙トレイ２への排紙経路が重なるため、同時のタイミングで給紙、排紙を行うことができない。そのために、図１６に示すように、正逆転ローラ対１１ｂの下方に、正転ローラ対１１ｃを別個に設け、正転ローラ対１１ｃを排紙専用のローラとして用いる。この正転ローラ対１１ｃを排紙専用ローラとして使用する場合には、第１の搬送経路Ａに、排紙専用の搬送経路Ｄと正逆転ローラ対１１ｂに搬送する第２の搬送経路Ｂへの振り分けを行う分岐手段が必要となる。本実施例においては、第１の搬送経路Ａの下流には、記録媒体Ｐの分岐手段４５、ここでは分岐用の爪が設けられており、定着装置６から搬送された記録媒体Ｐを、爪４５の切り替え（ｉの位置とｈの位置）によって、排紙ローラ１１ｃへの搬送経路Ｄと、正逆転ローラ１１ｂへの搬送経路Ｂとに振り分けることができるようにしている。

次に、排紙専用の搬送経路Ｄを設けて記録媒体Ｐを排紙する場合の挙動について、図１７に基づいて説明する。図１７に示すように、爪４５を回動させて第１の搬送経路Ａを分断する（ｈの位置）と、定着装置６で定着された記録媒体Ｐ１は、爪４５で方向転換されて第４の搬送経路Ｄに案内搬送され、正転ローラ１１ｃで排紙トレイ２に排紙される。一方、手差しユニット１５から給紙コロ１６で繰り出された記録媒体Ｐ２は、正逆転ローラ１１ｂによって搬送されて第２の搬送経路Ｂに送給される。以後、図４で示すように、第２の搬送経路Ｂを経由して第１の搬送経路Ａを搬送して、印刷が行われる。両面印刷を行う場合には爪４５を回動させて（ｉの位置）爪４５による第１搬送経路Ａの分断を解除して連続させて正逆転ローラ１１ｂに記録媒体Ｐ２を送給し、正逆転ローラ１１ｂを逆転させて、再び、第２の搬送経路Ｂに送給し、第１の搬送経路Ａで裏面に印刷を行い、爪４５を回動させて第４の搬送経路Ｄに搬送案内して、排紙トレイ２に排出する。
このように、排紙専用の搬送経路Ｄと正転ローラ１１ｃと爪４５を設けることによって、手差しユニット１５及び正逆転ローラ１１ｂからの給紙動作と、排紙ローラ１１ｃから排紙トレイ２への排紙動作を同時に行えるので、単位時間あたりの通紙枚数を多くすることができる。

さて、図２のように給紙ユニットの連結部１４ａ及び１４ｃの付近には、搬送ローラ４９や、給紙ユニット１５へ駆動力を伝達する駆動ギヤ５０などが配置されている。給紙ユニット１５を連結しない時には、これらのローラ４９やギヤ５０が開口１４１から露出しており、これらのローラ４９やギヤ５０に外部から異物が侵入される恐れがあり、また、ユーザの手指類が触れる可能性もあって危険である。
そこで、図２０に示すように、給紙ユニット連結部１４ａ及び１４ｃにカバー部品５１を取り付け、このカバー部品によって使用しない給紙ユニット連結部１４ａを閉蓋するようにしている。この場合、カバー部品５１は、支点５２を中心に回動可能に取り付けられ、使用時にカバー部品５１を上方に回動させて給紙ユニット連結部１４ａの開口１４１を露出させ、開口１４１内に給紙ユニット１５を挿入して給紙ユニット連結部１４ａに連結させることができる。

このように、給紙ユニット１５を給紙ユニット連結部１４ａに連結しない場合に通紙経路への異物の進入を防ぎ、かつ駆動ギヤ５０へのユーザの接触を適切に防ぐことができる。
また、カバー部品５１を、図２０に示すような回動方式に代えて、図２１に示すように、矢印Ｔ方向へのスライド移動可能なように設けることもでき、このように、スライド方式とした場合には、給紙ユニット１５の連結時にカバー部品５１を取り外す必要がなく、カバー部品５１の保管場所が不要である。
さらに、図２１に示すスライド式のカバー部品を使用する場合に、給紙ユニット１５の給紙ユニット連結部１４ａへの挿抜力を利用してカバー部品５１を自動的に上下にスライドさせて開口１４１を開閉することが好ましい。図２２及び図２３にこの自動開閉方式の一例を示している。

図２２に示すように、カバー部品５１にラック状のギヤ歯５２を備え、該ギヤ歯５２と噛合う給紙ユニット連結部１４ａ内の位置で回動可能にギヤ歯車５３ａを設けている。ギヤ歯車５３ａは、回転軸５３ｃで連結されたギヤ歯車５３ｂを備えており、ギヤ歯車５３ｂの回転によって、ギヤ歯車５３ａも回転されるようになっている。一方、給紙ユニット１５の前面１５ａには、図２３に示すように、ギヤ歯車５３ｂと噛合うラック状のギヤ歯を有するガイド５４が設けられている。このような構成にすることで、図２４に示すように、給紙ユニット１５を給紙ユニット連結部１４ａに装着する時の矢印Ｑ方向への挿入力によって、ギヤ歯車５３ｂを矢印Ｕ方向へ回転させ、ギヤ歯車５３ｂの回転に伴いギヤ歯車５３ａを回転させてギヤ歯車５３ａと噛合うカバー部品５１のギヤ歯５２を上方に移動させる。このギヤ歯５２の上方への移動に伴い、ギヤ歯５２を取り付けているカバー部品５１を上方（矢印Ｖ方向）にスライドさせて給紙ユニット連結部１４ａの開口１４１を開放させている。このように、カバー部品５１を給紙ユニット１５の挿入によって自動的にＶ方向に押し上げて開くことができるので、カバー部品５１の保管場所を不要とするだけでなく、手差しユニット１５の着脱時のユーザビリティを向上させることができる。

本発明による実施例１に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 図１で示す画像形成装置の背面構造を示す斜視図である。 本発明による実施例１に係る画像形成装置に使用される給紙ユニットの概略構成を示す斜視図である。 本発明による実施例１に係る画像形成装置に給紙ユニットを装着した一実施形態の概略構成を示す断面図である。 本発明による実施例１に係る画像形成装置に給紙ユニットを装着した他の実施形態の概略構成を示す断面図である。 本発明による実施例１に係る画像形成装置に給紙ユニットを装着した他の実施形態の概略構成を示す断面図である。 図６の給紙ユニットと給紙ユニット連結部の一実施形態の概略構成を示す断面図である。 図７の給紙ユニットと給紙ユニット連結部間に配設された分岐爪の一動作を説明する断面図である。 図７の給紙ユニットと給紙ユニット連結部間に配設された分岐爪の他の動作を説明する断面図である。 図７の給紙ユニットと給紙ユニット連結部間に配設された分岐爪の他の動作を説明する断面図である。 本発明による実施例１に係る画像形成装置で使用される分岐爪の回動機構を示す斜視図で、（Ａ）は全体の概略構成を示す斜視図、（Ｂ）は主要部の概略構成を示す斜視図である。 図６の給紙ユニットと給紙ユニット連結部の他の実施形態の概略構成を示す断面図である。 図１２の給紙ユニットと給紙ユニット連結部間に配設された分岐爪の一動作を説明する断面図である。 図１２の給紙ユニットと給紙ユニット連結部間に配設された分岐爪の他の動作を説明する断面図である。 図１２の給紙ユニットと給紙ユニット連結部間に配設された分岐爪の他の動作を説明する断面図である。 本発明による実施例２の画像形成装置における専用排紙機構を備えた実施形態の主要部の断面図である。 図１６の専用排紙機構を説明するための断面図である。 本発明による実施例１に係る画像形成装置に給紙ユニットを装着した他の実施形態の概略構成を示す断面図である。 本発明による実施例１に係る画像形成装置に給紙ユニットを装着した他の実施形態の概略構成を示す断面図である。 本発明による実施例３の画像形成装置の背面構造を示す一実施形態の斜視図である。 本発明による実施例３の画像形成装置の背面構造を示す他の実施形態の斜視図である。 本発明による実施例３の画像形成装置で使用される他の実施形態の給紙ユニットの斜視図である。 本発明による実施例３の画像形成装置の背面を示す斜視図である。 図２２の断面図である。

符号の説明

１ 給紙カセット、２ 排紙トレイ、３ 感光体、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ 画像形成部、４ 光書き込みユニット、５ 中間転写ベルト、６ 定着装置、８ レジストローラ、９ 転写ローラ、１０ 定着ローラ、１１、１１ｂ、１１ｃ 排紙ローラ、１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ 給紙ユニット連結部、１５ 給紙ユニット、３１ 挿入ガイドレール、３２ ガイドレール受け部、３８ａ、３８ｂ、３８ｃ 分岐爪、４３ ソレノイド、４５ 分岐手段、５１ カバー部品、Ａ 第１の搬送経路、Ｂ 第２の搬送経路、Ｃ 第３の搬送経路、Ｄ 第４の搬送経路

Claims (10)

1. 本体部に高さが異なる２個所以上の給紙ユニット連結部を備え、当該給紙ユニット連結部の各々は、同一形状の給紙ユニットを連結することが可能な受け入れ部を備え、前記給紙ユニット連結部の一つを、本体上部側に配置し、前記給紙ユニットの記録媒体の搬送経路に連続する位置に、両面搬送用の正転ローラを設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 下方に配設された給紙カセットから供給される第１の記録媒体を、レジストローラを介して当該第１の記録媒体の一面に画像形成して排紙ローラによって上方の排紙トレイに搬送する第１の搬送経路と、当該排紙ローラの逆転によって当該記録媒体を反転搬送させて前記レジストローラに供給する第２の搬送経路と、を備え、
   前記給紙ユニット連結部は、前記第２の搬送経路に沿って高さを異ならせた２個所以上に配設され、当該給紙ユニットの各々は、前記第２の搬送経路と連続する第３の搬送経路を備え、給紙ユニット連結部と連結された給紙ユニットからの第２の記録媒体を、順次、前記第３の搬送経路、第２の搬送経路及び第１の搬送経路を搬送させて当該第２の記録媒体に画像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。
3. 請求項１又は２記載の画像形成装置において、
   前記給紙ユニットには挿入ガイドレールが設けられ、前記給紙ユニット連結部には、当該ガイドレールの受け部が設けられ、前記挿入ガイドレールを前記受け部に挿入することによって前記給紙ユニットが位置決めされることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項記載の画像形成装置において、
   前記給紙ユニット連結部の一つを、本体上部に配置された排紙トレイの上方に配置することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項４記載の画像形成装置において、
   前記給紙ユニットの記録媒体の搬送経路に連続する位置に、両面反転用の正逆転ローラを設けることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５記載の画像形成装置において、
   前記給紙ユニットと前記正逆転ローラとの間に、少なくとも一つの分岐用爪を回動可能に設けることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項６記載の画像形成装置において、
   前記分岐用爪の回動により、前記分岐用爪は、前記給紙ユニットの記録媒体の搬送経路と前記正逆転ローラを連続的に繋ぐ位置状態と、該給紙ユニットの記録媒体の搬送経路と該正逆転ローラの間を分断する位置状態が存在することを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項６記載の画像形成装置において、
   前記分岐用爪の回動により、前記分岐用爪は、前記排紙トレイと前記正逆転ローラを連続的に繋ぐ位置と、前記排紙トレイと前記正逆転ローラの間を分断する位置状態が存在することを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項６記載の画像形成装置において、
   前記分岐用爪の回動により、当該分岐爪が、前記給紙ユニットの記録媒体の搬送経路と前記正逆転ローラとを連通させる位置状態と、
   前記排紙トレイと前記正逆転ローラとを連通させる位置状態と、
   前記給紙ユニットの記録媒体の搬送経路と該正逆転ローラの間を分断しつつ、前記給紙ユニットの上方と前記正逆転ローラとを連通させる位置状態が存在することを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項５記載の画像形成装置において、
    前記正逆転ローラの下方に、正転ローラを設け、当該正転ローラの上流にシート類分岐手段を用いることを特徴とする画像形成装置。

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