JP4872786B2 - 給紙装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は給紙高さを変更できる画像形成装置と、この画像形成装置に適した給紙装置に関する。

図７は、従来の画像形成装置の構成の一例を示す図である。画像形成装置１０は、最上部に原稿画像を読みとるスキャナー部１１があり、そのすぐ下部にはプロセス部１２があり、最下部に給紙装置１３がある構成が一般的である。

スキャナー部１１では、図示しないが、露光ランプで原稿を照射し、原稿から反射した光をミラーで結像レンズに導き、ＣＣＤ上に原稿画像を結像して読み取る。

プロセス部１２は、電子写真方式の画像形成を行う部分で、ここには、この中間転写ベルト１４の外周面に沿って、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成する４つの画像形成部１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋが一列に配置されている。

画像形成部１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋは、図示を省略するが、それぞれに、感光体を有しており、各感光体の外周面に沿って動作順に、帯電装置、静電潜像の書き込みを行う露光装置、各潜像をトナー像にする現像装置と、各感光体表面上のトナー像を中間転写ベルト１４上に転写する一次転写装置及び、転写後の感光体表面を清掃するクリーニング装置が配設されている。

スキャナー部１１で読みとられた原稿画像は、色分解され、画像形成部１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの露光装置で感光体上に結像されて各色の静電潜像となり、現像装置で、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が形成される。これら４つのトナー像は、公知の方法で、中間転写ベルト１４上に重ねて転写される。

給紙カセット２０ａには、ピックアップローラ１６、給紙ローラ１７及び捌きローラ１８がある。これらにより給紙カセット２０ａに載置されている用紙Ｐの中から、一番上の用紙Ｐを用紙搬送路１９に送り出す。用紙Ｐは、複数の搬送ローラ２０を通過し、レジストローラ２１で一旦停止し、中間転写ベルト１４上のカラーのトナー像とタイミングを合わせて転写部２２に送り込まれる。

用紙Ｐは、給紙カセット２０ａの他に、手差しトレイ２３からも供給可能である。給紙装置としての手差しトレイ２３上の用紙Ｐは、給紙ローラ２４により送り出され、搬送ローラ２０で給紙カセット２０ａからの用紙搬送路と合流する。

中間転写ベルト１４からカラーのトナー像が転写された用紙Ｐは、搬送ベルト２５に案内されて定着装置２６に送り込まれる。そして、用紙Ｐ上のカラー画像は定着装置２６により定着処理され、排紙ローラ２７によって機外の排紙トレイ２８上に排出され、載置される。

上記の画像形成装置では、プロセス部１２が上にあり、給紙装置１３は下に配置されている。そして、給紙カセット２０ａ内の用紙Ｐが無くなると、給紙カセット２０ａを引き出して、新しい用紙Ｐを補充する。給紙装置１３が下にあるので、用紙Ｐを補充するとき、しゃがみこむなどの動作が必要で、用紙Ｐの補充がしにくい。

プロセス部１２を下にして給紙装置１３を上に配置すれば、用紙補充時にしゃがみ込む必要がない。しかし、今度は、車椅子を使用している人には、用紙の補充位置が高すぎて、用紙の補充がしにくくなってしまう。

給紙装置を上下に積層して高い位置からも、低い位置からも用紙の補充ができる画像形成装置として、特許文献１がある。これは、複数の印刷ユニットを上下に積層した構成となっている。各印刷ユニットには、給紙カセットがある。上方の印刷ユニットに用紙を補充する場合は、高い位置で補充でき、下方の印刷ユニットに給紙する場合は、低い位置で用紙を補充することができる。
特開２００５−２８５９８号

しかし、上記特許文献１の印刷ユニットは、給紙カセットとインクジェット式の印字部とが一体になった構造である。インクジェットの印字部は、本発明のような電子写真方式のプロセス部に比べて非常に小さいので可能な構成といえる。すなわち、特許文献１に記載された構成を本発明の電子写真方式の画像形成装置に転用すると、１つの印刷ユニットが図１１に示す画像形成装置とほぼ同じになり、複数の印刷ユニットを上下に重ねると高くなりすぎて使用できなくなる。また、プロセス部を複数設けることになり、無駄も多くなる。

本発明は、斯かる実情に鑑み、用紙を補充する位置を高い位置と低い位置に任意に選択できる電子写真方式の画像形成装置と、このような画像形成装置に適した給紙装置を提供することを目的としている。

本発明の請求項１の給紙装置は、給紙装置本体と、給紙装置本体内に収容された少なくとも１の給紙カセットと、前記１以上の給紙カセットから送り出された用紙を搬送する第１の搬送路と、前記第１の搬送路と交差して上下方向に延びる第２の搬送路と、前記第１の搬送路と第２の搬送路の交差部に設けられ用紙の搬送方向を規制する切替手段と、前記第２の搬送路と交差して水平方向に延びる第３の搬送路と、前記第２の搬送路と第３の搬送路の交差部に設けられ用紙の搬送方向を規制する切替手段と、を有し、前記第２の搬送路と第３の搬送路がそれぞれの両端に用紙の出し入れされる開口を有し、複数の前記給紙装置を上下方向に重ね、又は水平方向に接続したとき、双方の前記開口が重なり合うようにしたことを特徴としている。

本発明の請求項２の給紙装置は、前記第３の搬送路と交差する第４の搬送路と、前記第３の搬送路と第４の搬送路の交差部に設けられ用紙の搬送方向を規制する切替手段と、を有し、第４の搬送路の少なくとも一端に開口を有することを特徴としている。

本発明の請求項３の給紙装置は、前記第４の搬送路と交差する第５の搬送路と、前記第４の搬送路と第５の搬送路の交差部に設けられ用紙の搬送方向を規制する切替手段と、を有し、第５の搬送路の少なくとも一端に開口を有することを特徴としている。

本発明の請求項４の給紙装置は、前記第２の搬送路から第５の搬送路の全てが、両端に前記開口を有することを特徴としている。

本発明の請求項５の画像形成装置は、給紙装置と、前記給紙装置から供給される用紙に画像形成するプロセス部を備えた画像形成装置において、前記給紙装置は、給紙装置本体と、給紙装置本体内に収容された少なくとも１の給紙カセットと、前記１以上のカセットから送り出された用紙を搬送する第１の搬送路と、前記第１の搬送路と交差して上下方向に延びる第２の搬送路と、前記第１の搬送路と第２の搬送路の交差部に設けられ用紙の搬送方向を規制する切替手段と、前記第２の搬送路と交差して水平方向に延びる第３の搬送路と、前記第２の搬送路と第３の搬送路の交差部に設けられ用紙の搬送方向を規制する切替手段と、を有し、前記第２の搬送路と第３の搬送路がそれぞれの両端に用紙の出し入れされる開口を有し、複数の前記給紙装置を上下方向に重ね、又は水平方向に接続したとき、双方の前記開口が重なり合うようにしたことを特徴としている。

請求項１の給紙装置によれば、第２の搬送路と第３の搬送路の両端に開口があるので、複数の給紙装置を連続配置したとき、隣接する給紙装置の開口が接続できるようになり、用紙を隣接する給紙装置を通過させて搬送することができる。また、給紙装置の接続は上下方向でも横方向でもよくなり、多数の給紙装置を接続することができる。

請求項４の給紙装置によれば、上下左右、全ての方向に給紙装置を接続することができ、接続の自由度が向上する。
請求項５の画像形成装置では、使用する者の都合のよい高さから用紙を補充することができる。また、１の画像形成装置に、大量の用紙を収容することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。図１は本発明の画像形成装置の構成を模式的に示す図である。図７で説明した従来例と共通する部分は同じ符号を付して、相違する点を中心に説明する。

本発明の画像形成装置１００は、画像形成装置本体１１０の最上部に原稿画像を読みとるスキャナー部１１があり、そのすぐ下部にはプロセス部１２０が、最下部に給紙装置１３０がある。

プロセス部１２０には、従来例に示すプロセス部１２と同じく、中間転写ベルト１４、４つの画像形成部１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ、搬送ローラ２０、レジストローラ２１、転写部２２、搬送ベルト２５、定着装置２６が設けられている。

プロセス部１２０の右端には、プロセス部１２０を上下に延びる搬送路１２１が設けられ、この搬送路１２１には、複数対の搬送ローラ１２２が、最小サイズの用紙の送り方向長さより短い間隔で配置されている。搬送路１２１と転写部２２に至る搬送路１９との交差部には、用紙の進行方向を規制する切替手段１２３が設けられている。切替手段１２３は、断面形状が三角形状で、図示しないモータやソレノイドなどで回動され、用紙の搬送路内に突出・退出することで、搬送方向を規制するものである。搬送路１２１は、上に開口１２４を有し、下に開口１２５を有し、プロセス部１２０を上下に貫通している。

給紙装置１３０は、従来例の給紙装置１３と同じく給紙カセット２０ａ、ピックアップローラ１６、給紙ローラ１７及び捌きローラ１８を有する。給紙装置１３０は、図の右端に上下方向に延びる搬送路１３１を有する。この搬送路１３１と給紙ローラ１７側の搬送路１９との交差部には、用紙の進行方向を規制する切替手段１３３が設けられている。切替手段１３３は、切替手段１２３と同じ構成である。また、搬送路１３１は、複数対の搬送ローラ１３２を有し、上方に開口１３４があり、下方に開口１３５が設けられている。そして、上方の開口１３４は、プロセス部１２０の搬送路１２１の開口１２５に近接している。

画像形成装置本体１１０には、左端近くに上下方向に延びる排紙搬送路１１１がある。この排紙搬送路１１１は、トナー像が定着された用紙が排紙トレイ２８に排出されるために通過する搬送路である。排紙搬送路１１１には、複数対の搬送ローラ１１２が適当な間隔で設けられている。排紙搬送路１１１の上端には、排紙ローラ１１３があり、コピーが完了した用紙がここから排紙トレイ２８上に排出されることになる。排紙搬送路１１１には、上下２箇所に定着装置２６からの用紙を受け入れる用紙受入部１１４、１１５があり、図１では、上の用紙受入部１１４で定着装置２６からの用紙を受け取るようになっている。さらに、排紙搬送路１１１は、画像形成装置本体１１０の下端に開口１１６を有する。

画像形成時の用紙の流れは以下のようになる。給紙カセット２０ａ内に載置されている用紙Ｐの中から、一番上の用紙Ｐを搬送路１９に送り出す。用紙Ｐは、搬送路１３１との交差部に達し、切替手段１３３により案内されて搬送路１３１内を上方に移動する。そして、開口１３４から出て、開口１２５に入り、搬送路１２１を上昇し、切替手段１２３によりガイドされてレジストローラ２１に達する。レジストローラ２１で一旦停止し、中間転写ベルト１４上のカラーのトナー像とタイミングを合わせて転写部２２に送り込まれる。

カラー画像が転写された用紙Ｐは、搬送ベルト２５に案内されて定着装置２６に送り込まれる。そして、用紙Ｐ上のカラー画像は定着装置２６により定着処理され、用紙受入部１１４から排紙ローラ１１３に挟持されて機外の排紙トレイ２８上に載置される。

図１に示す本発明の画像形成装置１００は、プロセス部１２０と、給紙装置１３０とが画像形成装置本体１１０から着脱自在で、かつ、上下を反転して取り付けできるようになっている。プロセス部１２０は、図１の点線で囲った部分で、搬送路１２１の上下の開口１２４、１２５を含んでいる。同じく、給紙装置１３０は、搬送路１３１の上下の開口１３４、１３５を含んでいるプロセス部１２０と給紙装置１３０は、それぞれ一体的に構成しておくことで、着脱を容易に行うことができる。

図２は、図１のプロセス部１２０と給紙装置１３０を上下反転させた図で、上に給紙装置１３０が設置され、下にプロセス部１２０が設置されている。そして、プロセス部１２０の搬送路１２１の上の開口１２４が、給紙装置１３０の搬送路１３１の下の開口１３５と向き合っている。また、排紙搬送路１１１では、下側の用紙受入部１１５が定着装置２６と向き合っている。また、切替手段１２３、１３３は、図１とは逆になる方向に図示しないモータ等で切り替えられている。

画像形成時の用紙の流れは以下のようになる。上方にある給紙カセット２０ａ内の用紙Ｐを給紙ローラ１７によって搬送路１９に送り出す。用紙Ｐは、搬送路１３１との交差部に達し、切替手段１３３により案内されて搬送路１３１内を下方に移動する。そして、開口１３５から出て、開口１２４に入り、搬送路１２１を下降し、切替手段１２３によりガイドされてレジストローラ２１に達する。レジストローラ２１で一旦停止し、中間転写ベルト１４上のカラーのトナー像とタイミングを合わせて転写部２２に送り込まれる。カラー画像が転写された用紙Ｐは、搬送ベルト２５に案内されて定着装置２６に送り込まれる。そして、用紙Ｐ上のカラー画像は定着装置２６により定着処理され、下側の用紙受入部１１５から排紙搬送路１１１に入り、ここを上昇して排紙ローラ１１３に挟持されて機外の排紙トレイ２８上に載置される。

図１のようにプロセス部１２０が上の場合は、給紙位置を低くすることができ、車椅子を使用している作業者には、作業し易くなる。一方、図２のようにプロセス部１２０を下にすると、給紙装置１３０は上になり、給紙位置を高くすることができ、立って作業をする作業者には用紙補給が容易にできるようになる。プロセス部１２０と給紙装置１３０の入れ替えは、若干の時間は掛かるが、熟練した作業者によれば、簡単に行うことができる。

図１、図２の実施例では、給紙カセット２０ａは１つであるが、複数にしてもよい。そして、複数の場合、１つをプロセス部１２０の下方に配置し、別のものをプロセス部１２０の上方に配置する構成も可能である。すなわち、１つのプロセス部１２０と複数の給紙装置１３０との積層される順位を任意の順序に変更することができるようになる。

なお、プロセス部１２０の高さが２通り以上に変化する場合は、用紙受入部１１４、１１５もプロセス部１２０の位置に合わせて設ける。

図３は、本発明の給紙装置２００の構成を示す図である。給紙装置２００は、直方体ないし立方体の箱形で、内部に１以上の給紙カセット２０１を有している。給紙カセット２０１内の用紙Ｐは、ピックアップローラ２０２、給紙ローラ２０３及び、捌きローラ２０４を経て、第１の搬送路２０５に送り込まれる。

第１の搬送路２０５は、ほぼ水平方向に図の右側に延びて、第２の搬送路２１０に達している。第２の搬送路２１０には、複数対の搬送ローラ２１１が最小サイズの用紙より短い間隔で配置されている。第１の搬送路２０５と第２の搬送路２１０との交差部には、用紙の進行方向を上又は下に規制する切替手段２１２があり、これらの切替手段２１２は、図示しないモータやソレノイドなどで駆動される。第２の搬送路２１０は、給紙装置２００の上端と下端に開口２１３、２１４を有しており、これらの開口から用紙Ｐが出入りできるようになっている。

第２の搬送路２１０の上部では、第３の搬送路２２０が交差している。この第３の搬送路２２０は、水平方向の搬送路で、複数対の搬送ローラ２２１が搬送ローラ２１１と同様の間隔で配置されている。第３の搬送路２２０は、給紙装置２００の左端と右端に開口２２３、２２４を有している。

第３の搬送路２２０の左端近くでは、上下方向に延びる第４の搬送路２３０が交差しており、この第４の搬送路２３０には、複数対の搬送ローラ２３１がある。第４の搬送路２３０は、給紙装置２００の下端と上端に開口２３３、２３４を有している。

第４の搬送路２３０と第２の搬送路２１０の下端近く同士を第５の搬送路２４０が交差している。第５の搬送路２４０にも複数対の搬送ローラ２４１が配置されている。第５の搬送路２４０は、給紙装置２００の右端と左端に開口２４３、２４４を有している。

すなわち、第２の搬送路２１０から第５の搬送路２４０は、給紙装置２００の４辺に沿って形成され、４箇所の交差部が形成されることになる。そして各交差部の近傍には、垂直方向と水平方向の開口があり、交差部には、用紙の進行方向を規制する切替手段２５０が設けられている。切替手段２５０は、それぞれ２枚の切替爪２５１と２５２とから構成される。

図４は、切替手段２５０の作用を説明する図である。図に示す搬送路Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは第２の搬送路から第５の搬送路のどれでもよい。

図４（ａ）は、切替爪２５２が交差部内に入っている。これによって、用紙Ｐは、搬送路Ａから搬送路Ｄへ、あるいはこの逆方向への移動が可能となる。または、搬送路Ｂから搬送路Ｃへ、又はその逆方向への移動が可能となる。

図４（ｂ）は、切替爪２５１、２５２のどちらも交差部内に入っていない状態である。この状態では、用紙Ｐは直線的な移動を行う。すなわち、搬送路ＡとＣの間での双方向の移動、又は搬送路ＢとＤとの間での双方向の移動である。

図４（ｃ）は、切替爪２５１が交差部内に入っている。これによって、用紙Ｐは、搬送路Ａから搬送路Ｂへ、あるいはこの逆方向への移動が可能となる。または、搬送路Ｃから搬送路Ｄへ、又はその逆方向への移動が可能となる。

以上の構成により、本発明の実施例に示す給紙装置２００は、４箇所の水平方向の開口と４箇所の垂直方向の開口の合わせて８個の開口を有する。そして、切替手段２１２や切替手段２５０の操作によって、８個の開口のどれからでも用紙を排出することができる。また、８個の開口の任意の開口から入ってくる用紙を他の７つの開口のどこからでも排出することができる。

図５は、図３の給紙装置２００の使用例を示す図である。この図に示すように本発明の給紙装置２００は、上下、左右に接続して使用することができる。中央の給紙装置を符号２００とし、この給紙装置２００の上に増設された給紙装置を符号２００’とする。また、給紙装置２００の右側に増設された給紙装置を２００”とする。給紙装置２００、給紙装置２００’、給紙装置２００”は、全て同じ構成のものである。

画像形成装置１０と、給紙装置２００の接続部を見ると、給紙装置２００の開口２２３は、画像形成装置１０の給紙ローラ２４に接続している。

次に、上下に重ねられた給紙装置２００と給紙装置２００’の接続部を見ると、第２の搬送路２１０の開口２１３と、上側の第２の搬送路２１０’の開口２１４’とが接続している。また、第４の搬送路２３０の開口２３４と、上側の第４の搬送路２３０’の開口２３３’とが接続している。

左右に接続された給紙装置２００と給紙装置２００”の接続部を見ると、第３の搬送路２２０の開口２２４と、右側の第２の搬送路２２０”の開口２２３”とが接続している。また、第５の搬送路２４０の開口２３４と、右側の第５の搬送路２４０”の開口２４４”とが接続している。

以上の構成により、給紙装置２００、２００’、２００”のいずれからも、画像形成装置１０に用紙Ｐを供給することができる。高い給紙装置が望ましい場合は、給紙装置２００’に給紙をすればよい。低い給紙位置を希望する場合は、給紙装置２００又は給紙装置２００”に給紙することになる。

また、本発明の画像形成装置は、このような使い方の他に、大量の用紙を備える画像形成装置として使用することができる。あるいは、多様なサイズや種類の用紙を備えることができる。

図６は、図１に記載の本発明の画像形成装置１００に、図３の給紙装置２００を接続した例を示す図である。給紙装置２００の開口２１３と画像形成装置１００の開口１３５とが接続している。切替手段２１２、１３３、１２３、２５０の操作により、画像形成装置１００の給紙カセット２０ａと給紙装置２００の上下の給紙カセット２０１のいずれからもプロセス部１２０への給紙が可能である。また、給紙カセット２０ａと給紙装置２００の上下の給紙カセット２０１のいずれからも用紙Ｐの補給をすることができ、用紙Ｐの補給する位置の高低をこれらから任意に選択することができる。

本発明の給紙装置２００では、第１の搬送路２０５から第５の搬送路２４０を設けているが、これら全てが必須ではなく、逆にこれら以外の搬送路（たとえば、反転搬送路等）を設けてもよい。また、開口も第２の搬送路２１０から第５の搬送路２４０のすべての両端に形成したが、これも必須ではない。画像形成装置のそれぞれに応じて選択すればよい。

本発明の画像形成装置の構成を模式的に示す図である。 図１のプロセス部と給紙装置を上下反転させた図である。 本発明の給紙装置の構成を示す図である。 切替手段の作用を説明する図である。 図３の給紙装置の使用例を示す図である。 図１に記載の本発明の画像形成装置に、図３の給紙装置を接続した例を示す図である。 従来の画像形成装置の構成の一例を示す図である。

符号の説明

１００ 画像形成装置
１１０ 画像形成装置本体
１１４ 用紙受入部
１１５ 用紙受入部
１１６ 開口
１２０ プロセス部
１２３ 切替手段
１２４ 開口
１２５ 開口
１３０ 給紙装置
１３１ 搬送路
１３３ 切替手段
１３４ 開口
１３５ 開口
２００ 給紙装置
２０５ 第１の搬送路
２１０ 第２の搬送路
２１２ 切替手段
２１３ 第２の搬送路の開口
２１４ 第２の搬送路の開口
２２０ 第３の搬送路
２２３ 第３の搬送路の開口
２２４ 第３の搬送路の開口
２３０ 第４の搬送路
２３３ 第４の搬送路の開口
２３４ 第４の搬送路の開口
２４０ 第５の搬送路
２４３ 第５の搬送路の開口
２４４ 第５の搬送路の開口
２５０ 切替手段

Claims (5)

1. 給紙装置本体と、給紙装置本体内に収容された少なくとも１の給紙カセットと、前記１以上の給紙カセットから送り出された用紙を搬送する第１の搬送路と、前記第１の搬送路と交差して上下方向に延びる第２の搬送路と、前記第１の搬送路と第２の搬送路の交差部に設けられ用紙の搬送方向を規制する切替手段と、前記第２の搬送路と交差して水平方向に延びる第３の搬送路と、前記第２の搬送路と第３の搬送路の交差部に設けられ用紙の搬送方向を規制する切替手段と、を有し、前記第２の搬送路と第３の搬送路がそれぞれの両端に用紙の出し入れされる開口を有し、複数の前記給紙装置を上下方向に重ね、又は水平方向に接続したとき、双方の前記開口が重なり合うようにしたことを特徴とする給紙装置。
2. 前記第３の搬送路と交差する第４の搬送路と、前記第３の搬送路と第４の搬送路の交差部に設けられ用紙の搬送方向を規制する切替手段と、を有し、第４の搬送路の少なくとも一端に開口を有することを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
3. 前記第４の搬送路と交差する第５の搬送路と、前記第４の搬送路と第５の搬送路の交差部に設けられ用紙の搬送方向を規制する切替手段と、を有し、第５の搬送路の少なくとも一端に開口を有することを特徴とする請求項２記載の給紙装置。
4. 前記第４の搬送路と第５の搬送路が、両端に開口を有することを特徴とする請求項３記載の給紙装置。
5. 給紙装置と、前記給紙装置から供給される用紙に画像形成するプロセス部を備えた画像形成装置において、
   前記給紙装置は、給紙装置本体と、給紙装置本体内に収容された少なくとも１の給紙カセットと、前記１以上のカセットから送り出された用紙を搬送する第１の搬送路と、前記第１の搬送路と交差して上下方向に延びる第２の搬送路と、前記第１の搬送路と第２の搬送路の交差部に設けられ用紙の搬送方向を規制する切替手段と、前記第２の搬送路と交差して水平方向に延びる第３の搬送路と、前記第２の搬送路と第３の搬送路の交差部に設けられ用紙の搬送方向を規制する切替手段と、を有し、前記第２の搬送路と第３の搬送路がそれぞれの両端に用紙の出し入れされる開口を有し、複数の前記給紙装置を上下方向に重ね、又は水平方向に接続したとき、双方の前記開口が重なり合うようにしたことを特徴とする画像形成装置。

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