JP5338244B2 - 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、プロッタ、これらのうち少なくとも１つを備えた複合機等の画像形成装置に関し、詳しくは装置本体の占有面積内に形成されるいわゆる胴内空間に、後処理されたシートと後処理しないシートをそれぞれ排出するタイプの画像形成装置に関する。

装置本体上面を画像形成されたシートを載置するシート積載部として設定するとともに、シート積載部の上方に画像読取部であるスキャナを付設したいわゆる胴内排紙型の画像形成装置が知られている。
この種の装置は、排紙トレイ部としてのシート積載部が装置本体の占有面積内に存在するので、設置した際の占有面積を小さくすることができる等の利点を有している。
胴内排紙型の画像形成装置においては、シート積載部に対してスキャナを、できるだけ間隔を大きく取らないように配置することで、装置の高さ方向を抑え、装置のコンパクト化を図っている。
近年、上記した胴内排紙タイプの画像形成装置において後処理機能を設けることが要望されており、その要望に応じた装置が提案されている。

特許文献１、２には、胴内空間に後処理手段を設け、後処理後のシート束も胴内に排紙する構成が開示されている。
特許文献３には、胴内空間に後処理手段を設け、後処理後のシート束も胴内に排紙し、後処理の有無により処理トレイを異ならせる構成が開示されている。
特許文献４には、装置本体の排紙部上方でスキャナ横に略垂直に後処理トレイを設け、後処理後のシート束も胴内に排紙する構成が開示されている。

特開２００１−７２３１１号公報 特開２００２−６０１１８号公報 特開２００４−３３４０４０号公報 特開２００３−１５６８９１号公報

特許文献１、２、３記載のもののように、胴内排紙部に後処理ユニットを配置する構成では、後処理ユニットを配置した分、画像読取部が高く配置されることによって装置の全体の高さが大きくなってしまうとともに、胴内空間を排紙空間として効率的に利用できないという問題があった。
特許文献４記載のものでは、装置の全体の高さが大きくなってしまうという問題に加え、シート積載部に積載されたシートの画像面が、後処理をしないシートと後処理を行ったシートで異なるという問題があった。
また、後処理トレイにシートを載置するとき、前のシートが反転部を通過してからでないと次ぎのシートを送ることができないので生産性が悪いという問題があった。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、装置高さの嵩張りを抑制できるとともに、胴内空間の排紙利用性を高めることができ、且つ、頁順排紙ができるとともに、生産性にも優れた画像形成装置の提供を、その目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、画像形成部と、前記画像形成部の上に設けられた画像読取り部と、前記画像形成部と前記画像読取り部との間における前記画像形成部の上面に設けられたシート積載部と、前記画像形成部にて画像を形成されたシートを装置本体の一側方から前記シート積載部へ排出するシート排出部と、前記シート排出部の上流側であって前記画像形成部の横側方に隣合うようにして設けられ後処理を行う後処理手段とを有し、後処理を行わないシートと前記後処理手段により後処理されたシートとを同一方向から前記シート積載部に排出する画像形成装置において、前記後処理手段が装置本体に対して着脱自在なユニットとして形成され、前記後処理手段の着脱部の両側には装置本体との位置決め部材が設けられ、前記シート排出部とは異なるシート排出部であって、前記後処理手段により後処理をせずに該後処理手段を経るシートを前記一側方から排出するシート排出部と、該異なるシート排出部から排出されたシートを積載する第２のシート積載部と、を有し、前記第２のシート積載部は前記シート積載部と前記画像読取り部との間に設けられ、前記着脱部に前記第２のシート積載部を装着した状態で、前記後処理手段を装置本体に装着可能であることを特徴とする。

請求項２記載の発明では、請求項１記載の画像形成装置において、前記後処理手段はシート端部の整合を行うシート処理トレイを有し、画像形成後のシートを前記シート処理トレイに搬送する搬送経路によりシートの表裏を反転させることを特徴とする。
請求項３記載の発明では、請求項２記載の画像形成装置において、前記搬送経路が、搬送方向を切換えることなくシートの表裏を反転させる湾曲形状を有していることを特徴とする。

請求項４記載の発明では、請求項３記載の画像形成装置において、前記搬送経路は、前記シート処理トレイから前記シート積載部に排出する後処理後搬送経路とは交差することなく形成されていることを特徴とする。
請求項５記載の発明では、請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記シート排出部が、前記後処理手段を経ずに後処理を行わないシートを排出する第１のシート排出部と、前記後処理手段により後処理されたシートを排出する第２のシート排出部とから構成され、前記第２のシート排出部は前記第１のシート排出部の上方に配置されていることを特徴とする。

請求項６記載の発明では、請求項２、３又は４記載の画像形成装置において、前記シート処理トレイが、前記搬送経路の下部に空間が形成されるように配置されていることを特徴とする。
請求項７記載の発明では、請求項１〜６のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記位置決め部材と装置本体とには、前記後処理手段を装着したときに該後処理手段と装置本体をロックする係合部が相対的に形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、装置高さの嵩張りを抑制できるとともに、胴内空間の排紙利用性を高めることができて十分な排紙容量を確保することができる。

以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。なお、第４の実施形態以外は参考例として示す。まず、図１及び図２に基づいて第１の実施形態を説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、画像形成部としての装置本体３と、装置本体３の一側方としての背面側（操作面と反対側）に一体的に又は着脱自在に設けられた後処理手段としての後処理ユニット５を有している。
装置本体３の上部には、装置本体３の背面側上面に位置するスペーサ部としての支柱７を介して画像読取り部９が設けられており、画像読取り部９の下面と装置本体３の上面３ａとの間には胴内空間１１が形成されている。胴内空間１１はシート積載空間であり、装置本体３の上面３ａはシート積載部としてなる。
シート積載部３ａに載置されたシートは、装置本体３の前面側（操作面側）またはそれに隣り合う側面に設けられた開口部から取り出すことが可能である。
画像読取り部９の前面側（操作面側）には、操作パネル１３が設けられている。
装置本体３の前面側には手差しトレイ１００が開閉自在に設けられており、手差しトレイ１００上のシート（用紙）は給紙コロ１０１によって給紙される。

装置本体３の内部には、下側に給紙部１５が、上側に作像部２７と定着装置２９が設けられている。給紙部１５は、用紙Ｐが積載収容される給紙トレイ１９と、給紙コロ２１等を有している。給紙された用紙Ｐは、搬送ローラ対２３により搬送され、レジストローラ対２５によりスキューを修正された後、所定のタイミングで作像部２７の転写部位へ搬送される。
作像部２７は、像担持体としての感光体ドラム３１と、転写手段としての転写ローラ３３等を有している。
図示しないが、感光体ドラム３１の周囲には、周知の作像手段が配置されており、周知の電子写真プロセスにより画像形成が行われる。すなわち、感光体ドラム３１の周囲には、帯電手段、露光手段、現像手段、クリーニング手段、除電手段等が配置されており、感光体ドラム３１上に静電潜像を形成してそれをトナーで可視像化した後、所定のタイミングで到達する用紙Ｐに転写ローラ３３によりトナー像が静電的に転写される。

定着装置２９は、定着ローラ３５と加圧ローラ３７等を有しており、トナーを加熱・溶融してトナー像を用紙Ｐに定着する。定着を終えた用紙Ｐは定着排紙ローラ対３９により下流側へ搬送される。
給紙部１５から給紙された用紙Ｐは、第１の搬送路４１により搬送される。第１の搬送路４１の下流には第１のシート排出部４３が設けられている。後処理を含まない画像形成処理モードに係る用紙Ｐは、１ページ目から順番に画像形成されて、この第１のシート排出部４３からページ順に画像面が下向きの状態（フェースダウン）でシート積載部３ａに排出される。
第１のシート排出部４３には、用紙Ｐを排出する排紙ローラ対４５と、用紙Ｐを検知するシート検知手段としての用紙センサ４７等が設けられている。

作像部２７及び定着装置２９と給紙部１５の間には、用紙Ｐの両面に画像形成をする場合に用いられるシート反転部４９が設けられている。
シート反転部４９は、定着装置２９の下流近傍において第１の搬送路４１から分岐するとともに装置本体３の側面に沿って下方へ延びる反転搬送路５１と、該反転搬送路５１の上部から分岐してレジストローラ対２５の上流側にて第１の搬送路４１に合流する再給紙搬送路５３を有している。
第１の搬送路４１と反転搬送路５１の分岐部には分岐爪５５が、反転搬送路５１と再給紙搬送路５３の分岐部には分岐爪５７が、再給紙搬送路５３と第１の搬送路４１の合流部位には分岐爪５９がそれぞれ設けられている。
両面モードの場合、片面に画像を形成された用紙Ｐは分岐爪５５により反転搬送路５１に導かれ、搬送ローラ対６１により所定量搬送され、反転搬送路５１で略垂直に保持された後、分岐爪５７により再給紙搬送路５３に導かれる。
用紙Ｐは再給紙搬送路５３を搬送ローラ対６３により搬送され、分岐爪５９により第１の搬送路４１に合流して、作像部２７の転写部位へ向けて再給紙される。
なお、シート裏面に画像形成した後は、再度再給紙搬送路５３に搬送し、シートの表裏を反転することで、シートの奇数頁が下向きの状態（フェースダウン）でシート積載部３ａに排出される。ここで、シート裏面に画像形成した後に再度再給紙搬送路５３に搬送せず、そのまま第１のシート排出部４３に搬送してもよい。この場合、１ページ目から順番に画像形成するのではなく、シート表面に偶数頁の画像を形成し、シート裏面に奇数頁の画像を形成することで、シートの奇数頁が下向きの状態でシート積載部３ａに排出することができる。

後処理を含む画像形成処理モードに係る用紙Ｐは、分岐爪５５の下流近傍にて第１の搬送路４１から分岐する搬送経路としての第２の搬送路６５により後処理ユニット５へ搬送される。第１の搬送路４１と第２の搬送路６５の分岐部には、第１の搬送路４１と第２の搬送路６５のいずれかに搬送方向を切換えるシート切換え手段としての分岐爪６７が設けられている。
分岐爪６７の近傍には、第２の搬送路６５に案内された用紙Ｐを検知する用紙センサ６９が設けられている。用紙センサ６９の検知信号を基準にして、後処理ユニット５内における用紙Ｐの搬送量ないし搬送位置を把握することができる。
本実施形態における後処理ユニット５は、後処理としてステープル綴じを行う後処理ユニットである。後処理ユニット５はステープル綴じに限らず、穴あけ、スタンプ捺印、ソートなどの後処理を行うものであってもよい。穴あけと綴じ処理を同時に行う後処理としてもよい。
第２の搬送路６５に導かれた用紙Ｐは、複数の搬送ローラ対７１により搬送され、最終の搬送ローラ対７３により、シート揃え部としてのシート処理トレイ７５に排出・積載される。

第２の搬送路６５は、搬送方向を切換えることなく用紙Ｐの表裏を反転させる湾曲形状を有しており、用紙Ｐはシート処理トレイ７５で表裏を反転してスタックされることで、ページ順に積載される。このとき、シート積載部３ａに排出されるときと同様に、用紙Ｐは画像形成され、その画像面が下向きの状態でシート処理トレイ７５に載置される。片面メモリによる最終ページからの印字を用いることなくシート順を揃えることができるので、生産性を高めることができる。
ステープル綴じの後処理の動作に関しては、従来知られている方式と同様で、搬送ローラ対７３から順に用紙Ｐがシート処理トレイ７５にスタックされる。そのとき用紙Ｐの後端（下端）はシート処理トレイ７５の底面である後端フェンスに突き当たり、用紙毎に叩きコロ８３で用紙搬送方向の整合が行われるとともに、ジョガーフェンス７７により搬送方向と直交する方向に１枚ごとに寄せ動作が繰り返される。
１処理分の枚数が揃った時にステイプラー７９によるステープル綴じ処理が行われる。
この場合、シート後端が綴じ処理されるため、露光手段による感光体ドラム３１への潜像は１８０°回転して作成される。
綴じ処理が行われたシート束は、放出ベルト８０の外周上に配置された排出爪（放出爪）８１により第２のシート排出部８５に向けて排出される。

叩きコロ８３は矢印方向に揺動可能に設けられており、シート処理トレイ７５に排出された用紙Ｐを下方向に戻して用紙Ｐの下端を揃える機能を有している。
第２の搬送路６５の下流には、後処理を含む画像形成処理に係る用紙Ｐをシート積載部３ａに排出する第２のシート排出部８５が設けられている。第２のシート排出部８５は、第１のシート排出部４３とは異なる排紙口であり、シート積載部３ａのシート積載方向に間隔をおいて配置されている。第２のシート排出部８５には排紙ローラ対８７が設けられている。
後処理されたシートは、シート積載部３ａに後処理を行わないシートが排出されているときにはその上に重ねて排出される。
上記のように、第２の搬送路６５は、搬送方向を切換えることなく用紙Ｐの表裏を反転させる湾曲形状を有しているので、スイッチバック搬送構成を用いることなくシートの表裏反転ができ、良好な生産効率を得ることができる。
また、第２の搬送路６５は、シート処理トレイ７５から第２のシート排出部８５を経てシート積載部３ａに排出する後処理後搬送経路８８とは交差することなく形成されているので、後処理を行わないシートの排出及び、後処理後のシートの排出と並行して、シート処理トレイ７５へのシートの積載を行うことができるので、良好な生産効率を得ることができる。

図２に本実施形態における制御系統の一部を示す。
画像形成装置１の動作は制御手段８９によって制御される。制御手段８９はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェース等を含むマイクロコンピュータであり、分岐爪５５、５７、５９、６７を駆動する分岐爪駆動ソレノイド５５Ｓ、５７Ｓ、５９Ｓ、６７Ｓ、搬送ローラ対７１等を駆動する搬送モータ９１、放出爪８１を駆動する放出駆動モータ９３等を制御する。

本実施形態によれば、装置本体３の一側方に後処理ユニット５を配置しているので、装置高さの嵩張りを抑制できる。後処理手段を胴内空間１１に設けずに排紙空間としてのみ活用するので、十分な排紙容量を得ることができる。
本実施形態ではシート処理トレイ７５を第１のシート排出部４３に対して下方に斜めに配置しているが、その上端が第１のシート排出部４３よりも上方に位置するように配置し、第２の搬送路６５の下端部と装置本体の底面（床面）との間に空間部を形成するようにしてもよい（第２の実施形態）。
このようにすれば、第２の搬送路６５を装置底面側から開放してジャム処理を容易に行うことができる。

図３に基づいて第３の実施形態を説明する。なお、上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する（以下の他の実施形態において同じ）。
本実施形態ではＦＡＸなど混載させたくないシートを積載するためのシート積載部を取り出し性のよい胴内空間１１に別途設けたことを特徴としている。
シート処理トレイ７５の直前において第２の搬送路６５から分岐し、シート処理トレイ７５を経由せずにシート積載部３ａへ延びる後処理非経由搬送経路９０が形成されている。
分岐部位には分岐爪９５が設けられており、分岐爪９５の動作によりシートはシート処理トレイ７５と後処理非経由搬送経路９０のいずれかに選択的に案内される。分岐爪９５は図示しない分岐爪駆動ソレノイドによって駆動され、該分岐爪駆動ソレノイドは制御手段８９によって制御される。
後処理非経由搬送経路９０に案内されたシートは、搬送ローラ対９６により搬送され、第３のシート排出部９９から排紙ローラ対９７によりシート積載部３ａと前記画像読取り部９との間であって第２のシート排出部８５の上部に形成された第２のシート積載部９８に排出される。
この場合、第２の搬送路６５を経由するので第１のシート排出部４３から排出する場合に比べて時間がかかるが、シート積載部３ａに混載することを避けることができ、ＦＡＸなどのシートを完全に区別して容易に取り出すことができる。
また、第２のシート排出部８５の上部に第２のシート積載部９８を設けたので、第２のシート排出部８５からの積載容量に影響を与えることなく胴内空間１１での十分な排紙容量を得ることができる。

図４に第４の実施形態を示す。
後処理ユニット５は、装置本体３に対して装置後方から着脱自在なユニットである。
また、後処理ユニット５は、概ねＬの字を９０度時計方向に回転させた形状で、その垂下部分２０００には、装置本体３の排出口１０００（図１、図３）を通過してから後処理後搬送経路８８の手前までの構成が設けられ、水平部分１０６には、後処理後搬送経路８８から排紙ローラ対８７まで、図３の場合はさらに搬送ローラ対９６から排紙ローラ対９７までの構成が設けられている。
装置本体３の背面側の上部両側に位置する支柱７の内面側には、凹状のレール１０５が設けられている。レール１０５は断面コ字状のレール材を支柱７に埋設して形成されている。
一方、後処理ユニット５には、水平部分１０６が装置本体３側に向けて突出して形成されており、水平部分１０６の両側面には、レール１０５に係合する位置決め部材としての凸状のレール１０７が形成されている。
レール１０７には係合部としての突起１０８が弾性力で出没自在に形成されており、これに対応して装置本体３には突起１０８に係合する係合凹部（図示せず）が形成されている。突起１０８と係合凹部は後処理ユニット５と装置本体３との間で相対的に形成される。
後処理ユニット５を装置本体３に装着すると、突起１０８が係合凹部に係合し、自動的にロックされることで、装置本体３の排紙口１０００と後処理ユニット５の搬送路とが連結される。ここで、第３の実施形態の場合、水平部分１０６に第２のシート積載部９８を装着した状態で装置本体３に装着するようにすれば、胴内空間１１の限られたスペースで第２のシート積載部９８を装着するときに比べて、作業性が向上する。
一方、後処理ユニット５を外すときは突起１０８は図示しないロック解除機構により没状態となる。後処理ユニット５を外すことで、排紙口１０００からジャム処理が可能となる。さらに、反転搬送路５１を装置本体３の背面カバーとともに開放可能な構成にすれば、反転搬送路５１のジャム処理も可能となる。
この着脱構成は上記第１の実施形態〜第３の実施形態においても同様に実施することができる。

上記実施形態において、装置本体３の前面を図１の右側とし、シート積載部３ａの右側上方に操作パネル１３を設け、図１の右側からシートを取り出すことを説明したがこの形態に限られることはない。
例えば、図１の紙面上を装置本体３の正面とし、その正面側に操作パネル１３を配置するとともに、図１の紙面から手前にシートを取り出す形態としてもよい。その場合、シートを左右方向に排出する胴内排紙型の画像形成装置であっても、後処理ユニットを通過したシートを胴内のシート積載部３ａに排出することになるので、後処理ユニットの左側（図１中）にシート積載部を設ける必要がなくなり、省スペース化を実現できる。

本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概要構成図である。 制御ブロック図である。 第３の実施形態に係る画像形成装置の概要構成図である。 第４の実施形態に係る画像形成装置の概要構成図で、後処理ユニットを外した状態の斜視図である。

符号の説明

３ 画像形成部としての装置本体
３ａ シート積載部としての上面
５ 後処理手段としての後処理ユニット
９ 画像読取り部
４３ 第１のシート排出部
６５ 搬送経路としての第２の搬送路
７５ シート処理トレイ
８５ 第２のシート排出部
８８ 後処理後搬送経路
９０ 後処理非経由搬送経路
９８ 第２のシート積載部
１０６ 水平部分
２０００ 垂下部分
１０７ 位置決め部材としてのレール
１０８ 係合部としての突起
Ｐ シートとしての用紙

Claims (7)

1. 画像形成部と、前記画像形成部の上に設けられた画像読取り部と、前記画像形成部と前記画像読取り部との間における前記画像形成部の上面に設けられたシート積載部と、前記画像形成部にて画像を形成されたシートを装置本体の一側方から前記シート積載部へ排出するシート排出部と、前記シート排出部の上流側であって前記画像形成部の横側方に隣合うようにして設けられ後処理を行う後処理手段とを有し、
   後処理を行わないシートと前記後処理手段により後処理されたシートとを同一方向から前記シート積載部に排出する画像形成装置において、
   前記後処理手段が装置本体に対して着脱自在なユニットとして形成され、前記後処理手段の着脱部の両側には装置本体との位置決め部材が設けられ、
   前記シート排出部とは異なるシート排出部であって、前記後処理手段により後処理をせずに該後処理手段を経るシートを前記一側方から排出するシート排出部と、該異なるシート排出部から排出されたシートを積載する第２のシート積載部と、を有し、
   前記第２のシート積載部は前記シート積載部と前記画像読取り部との間に設けられ、
   前記着脱部に前記第２のシート積載部を装着した状態で、前記後処理手段を装置本体に装着可能であることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記後処理手段はシート端部の整合を行うシート処理トレイを有し、画像形成後のシートを前記シート処理トレイに搬送する搬送経路によりシートの表裏を反転させることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２記載の画像形成装置において、
   前記搬送経路が、搬送方向を切換えることなくシートの表裏を反転させる湾曲形状を有していることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３記載の画像形成装置において、
   前記搬送経路は、前記シート処理トレイから前記シート積載部に排出する後処理後搬送経路とは交差することなく形成されていることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像形成装置において、
   前記シート排出部が、前記後処理手段を経ずに後処理を行わないシートを排出する第１のシート排出部と、前記後処理手段により後処理されたシートを排出する第２のシート排出部とから構成され、前記第２のシート排出部は前記第１のシート排出部の上方に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項２、３又は４記載の画像形成装置において、
   前記シート処理トレイが、前記搬送経路の下部に空間が形成されるように配置されていることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１つに記載の画像形成装置において、
   前記位置決め部材と装置本体とには、前記後処理手段を装着したときに該後処理手段と装置本体をロックする係合部が相対的に形成されていることを特徴とする画像形成装置。

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