JP5608193B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、画像形成装置に関する。

従来の画像形成装置のなかには、両面印刷を行うための、両面給紙ユニット（以下ＡＤＵと略称する。）を備えた装置がある。ＡＤＵに用紙を搬送する場合、画像形成装置には、正転と反転とを行うため専用モータが必要となる。またこの専用モータは、ＡＤＵをオプションで搭載する場合でも、市場で後からＡＤＵを搭載する可能性があるため画像形成装置に予め取り付ける必要がある。そのため製品コストが上がってしまう。

このような画像形成装置のうち、ＡＤＵ専用モータを予め搭載することなしに、ＡＤＵを搭載する場合にのみ、排紙駆動ユニットを取り付ける画像形成装置がある。

特開２００５−３１３５３公報

しかしながら、このような画像形成装置は、ＭＦＰ背面から部品の着脱を行うため、リアカバー、電装などを外すための作業工数が多くなってしまうという問題点がある。
本発明が解決しようとする課題は、ＡＤＵ搭載時に容易に排紙駆動を取り付けられる構造を備えた画像形成装置を提供することである。

上記課題を解決するために、実施形態の画像形成装置は、用紙を排紙する排紙部と、両面印刷処理を行なう両面給紙ユニットを画像形成装置本体に取り付ける際に前記排紙部と噛み合うギア部を備える排紙駆動ユニットと、前記排紙駆動ユニットの取付方向と、前記排紙駆動ユニットが前記排紙部から受ける駆動負荷の方向とが直交し、前記駆動負荷の方向を規制するＵ字形状の排紙ローラ支持部材とを備える。

本実施形態の画像形成装置およびＡＤＵの全体を示す概略構成図。 本実施形態の画像形成装置の一部を示す概略図であり、（ａ）は排紙ギア列が取り付けられた状態を示す図、（ｂ）は排紙ギア列の図、（ｃ）は排紙ギア列を取り外した状態を示す図である。 本実施形態の画像形成装置の一部を示す概略図。 本実施形態の画像形成装置および排紙駆動ユニットを示す説明図。 本実施形態の画像形成装置および排紙駆動ユニットを説明するための概略図。

以下、本発明を実施するための一実施形態を図面に基づいて説明する。

本実施形態の画像形成装置１は、スキャナ機能、印刷機能、複写機能、ファクシミリ機能及びネットワーク接続機能などを有するカラーＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）に適用した場合で説明する。

図１は、本実施形態の画像形成装置１の内部構造を説明するための図である。画像形成装置１は、画像読取り部としてのカラースキャナ部４、出力画像を形成するプリンタ部６、原稿自動送り装置（以下ＡＤＦと略す）７、後述する操作パネル（図示せず）などから構成されている。

スキャナ部４は、その上部にＡＤＦ７を有し、閉じた状態にあるＡＤＦ７に対向配設され、原稿がセットされる透明ガラスからなる原稿載置台８を備えている。原稿載置台８の下方には、原稿載置台８上に載置された原稿を照明する露光ランプ２５、露光ランプ２５からの光を原稿に集光して原稿からの反射光を例えば図面に対して左方向に折り曲げる第１ミラー２６が第１キャリッジ２７に固定されている。

第１キャリッジ２７は、原稿載置台８と平行に移動可能に配置され、図示しない歯付きベルト等を介して図示しないスキャニングモータにより、原稿載置台８の下方を往復移動される。

また、原稿載置台８の下方には、原稿載置台８と平行に移動可能な第２キャリッジ２８が配設されている。第２キャリッジ２８には、第１ミラー２６により偏向された原稿からの反射光を順に偏向する第２および第３のミラー３０、３１が互いに直角に取り付けられている。第２キャリッジ２８は、第１キャリッジ２７を駆動する歯付きベルト等により、第１キャリッジ２７に対して従動されるとともに、第１キャリッジ２７に対して、１／２の速度で原稿載置台８に沿って平行に移動される。

また、原稿載置台８の下方には、第２キャリッジ２８上の第３ミラー３１からの反射光を集束する結像レンズ３２と、結像レンズにより集束された反射光を受光して光電変換するＣＣＤ（光電変換素子）３４とが配設されている。結像レンズ３２は、第３のミラー３１により偏向された光の光軸を含む面内に、駆動機構を介して移動可能に配設され、自身が移動することで反射光を所望の倍率で結像する。そして、ＣＣＤ３４は、入射した反射光を光電変換し、読取った原稿に対応する電気信号を出力する。

一方、プリンタ部６は、潜像形成手段として作用するレーザ露光装置４５を備えている。レーザ露光装置４５は、光源としての半導体レーザと、半導体レーザから出射されたレーザ光を連続的に偏向する走査部材としてのポリゴンミラーと、ポリゴンミラーを所定の回転数で回転駆動する走査モータとしてのポリゴンモータと、ポリゴンミラーからのレーザ光を偏向して後述する感光体ドラム４４へ導く光学系とを備えている。また、プリンタ部６は、装置本体のほぼ中央に配設された像担持体としての回転自在な感光体ドラム４４を有し、感光体ドラム４４周面は、レーザ露光装置４５からのレーザ光により露光され、所望の静電潜像が形成される。感光体ドラム４４の周囲には、ドラム周面を所定の電荷に帯電させる帯電チャージャ４５、感光体ドラム４４の周面上に形成された静電潜像に現像剤としてのトナーを供給して所望の画像濃度で現像する現像装置４６、感光体ドラム４４に形成されたトナー像を転写ベルト４９に転写させる第１の転写装置としての転写チャージャ４８が配置されている。なお、プリンタ部６の構成と作用の詳細は、後述する。

装置本体内の下部には、それぞれ装置本体から引出し可能な上段カセット５２、下段カセット５４が互いに積層状態に配設され、これらのカセットの側方には大容量フィーダ５５が設けられ、大容量フィーダ５５の上方には、手差しトレイ５６を兼ねた給紙カセット５７が脱着自在に装着されている。

用紙カセット５２，５４からの用紙搬送方向下流側にはレジストローラ対６５が設けられている。レジストローラ対６５は、取り出されたコピー用紙の傾きを補正するとともに、感光体ドラム４４上のトナー像の先端とコピー用紙の先端とを整合させ、感光体ドラム４４の周面の移動速度と同じ速度でコピー用紙を転写装置１０８へ給紙する。

なお、３００は手差しトレイ機構であり、ここからも用紙搬送路へ向けて、用紙を給紙することができる。

また、装置本体の前面上部には、様々な複写条件並びに複写動作を開始させる複写開始信号などを入力する操作パネル（図示せず）が設けられている。

操作パネルは、周知の構成を有しており、例えばプリントキー、パネルＣＰＵ、液晶表示部によって構成されている。プリントキーは、コピー開始を指示するものである。液晶表示部は、原稿枚数やコピー枚数を表示するとともに、複写倍率や編集の表示や種々の操作案内を行うものである。この液晶表示部には、タッチパネルが設けられている。

以下に、プリンタ部６の構成と作用を詳述する。

前述の現像装置４６は、例えば、Ｙ（イエロー）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）の現像ユニット４６（Ｙ），４６（Ｃ），４６（Ｍ）を備えたリボルバ形式のものである。現像ユニット４６（Ｙ），４６（Ｃ），４６（Ｍ）は、それぞれ現像器とトナーカートリッジを有している。

現像装置４６のＹ，Ｃ，Ｍの現像ユニット４６（Ｙ），４６（Ｃ），４６（Ｍ）は、中心軸の回りに矢印α方向に回転可能に配置され、画像出力の要求に応じて、感光体ドラム４４と対向する現像位置に順に回転される。プリントする画像がカラー画像の場合には、感光体ドラム４４に形成された色成分毎の画像データが、Ｙ，Ｃ，Ｍの現像ユニット４６（Ｙ），４６（Ｃ），４６（Ｍ）により現像され、転写ベルト４９上に順次転写されて重ね合わされる。

転写ベルト４９の内側には、感光体ドラム４４上で現像されたトナー像を、転写ベルト４９に転写するため中間転写装置１８が設けられている。さらに用紙Ｐの搬送路には、転写ベルト４９上に転写されているトナー像を、用紙Ｐに転写するための第２の転写装置１０８が設けられている。

感光体ドラム４４上のトナー像は、感光体ドラム４４が回転することにより、中間転写位置に搬送され、中間転写装置１８から提供される中間転写電圧により、転写ベルト４９に転写される。

転写ベルト４９に転写されたトナー像は、転写ベルト４９の移動により転写装置１０８と対向する転写領域に搬送され、所定のタイミングで供給される用紙Ｐに転写される。転写装置１０８からは転写バイアス電圧が供給される。

図３に示すように、用紙は、予め上段カセット５２または下段カセット５４から１枚ずつ取り出され、ピックアップローラ１２２によりアライニングローラ１２３まで搬送されている。

用紙は、アライニングローラ１２３により、転写ベルト４９に形成されたトナー像とタイミングが整合されて、転写位置に給送され、前述のように、トナー像が用紙に転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置１３１に案内され、定着装置１３１から供給される熱によってトナー像を用紙Ｐに定着する。

定着装置１３１により画像情報に対応する画像が定着された用紙Ｐは、一対の排紙ローラ１２４により、トレイ１１２に排出される。一対の排紙ローラ１２４は、一方が駆動ローラ、もう一方が従動ローラである。駆動ローラは画像形成装置１に設けられた電動機の回転をギアで受け、さらにこの回転をギア列により伝達して回転する。

図１に示すＡＤＵ２００は画像形成装置本体の側面に取付けられており、両面給紙ユニットである。ＡＤＵ２００は、必然的に装置本体の内部に形成されている用紙搬送路に隣接しており、用紙搬送路の一部を構築している。なお、ＡＤＵ２００の動作については、後述する。

図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、本実施の形態では、排紙ローラ１２４を回転させるためのギア列のうち、一部のギア列は、サービスマンあるいは組立て作業員によって容易に着脱が可能である。図２（ａ）は着脱可能なギア列である排紙ギア列１３５が取り付けられた状態を示し、（ｂ）は排紙ギア列１３５を示し、（ｃ）は排紙ギア列１３５を取り外した状態を示す。排紙ギア列１３５は矢印Ｔの方向に取り外す。

排紙ギア列１３５を取り付けた場合、定着装置１３１のモータ等の駆動源が排紙ギア列１３５に動力を伝播させ、その動力により排紙ローラ１２４を駆動させることが可能となる。これにより、図１に示すＡＤＵ２００専用の排紙モータを予め画像形成装置１に搭載する必要性が無い。そのため、ＡＤＵ２００をオプションとして搭載しない場合には、低コスト化が実現できる。また、ギア列は遊星ギア構造にしてもよい。遊星ギア構造にした場合は、ＡＤＵ２００の取り付け時に、ギア列を切ることにより同様の効果が得られる。

続いて、前述のＡＤＵ２００をオプションとして付けた場合の動作説明をする。図３は、前述のように片面に印刷がされた用紙Ｐがトレイ１１２に図示矢印Ａ１方向へ排出される直前の様子を示している。ここで、両面印刷機能が働いているときは、片面に印刷が済んだ用紙Ｐは、トレイ１１２に完全に排出されることはない。即ち、排出途中で、排紙ローラ１２４が逆転を始め、用紙反転処理に移る。このときは、用紙Ｐは今までとは進行方向が逆方向（図示矢印Ａ２方向）となり、ＡＤＵ２００の上部側からＡＤＵ２００内に引き込まれる。この反転処理と並行して、プリンタ部６では、前述と同様な次の画像形成動作が実行され、転写ベルト４９にトナー画像が転写される。

ＡＤＵ２００内には、用紙を案内するための複数のローラが設けられており、用紙搬送路が形成されている。用紙は、ＡＤＵ２００の下部側を通り、再度、第２の転写装置１０８が配置されている用紙搬送路に送り込まれる。これにより、今度は、次の画像が転写された転写ベルト４９により用紙の裏面への印刷が実行されることになる。裏面への印刷が完了した用紙は、トレイ１１２に排出される。

続いてＡＤＵ２００を取り付ける場合の、画像形成装置１およびＡＤＵ２００との接続部分となる排紙駆動ユニット１４０の取り付けについて、図４および図５を用いて説明をする。

ＡＤＵ２００をオプションとして搭載する場合、サービスマンあるいは組立て作業員は、排紙ギア列１３５（図２（ｂ）参照）を取り外した後、排紙駆動ユニット１４０を取り付ける。排紙駆動ユニット１４０は、画像形成装置１に接続する。

排紙駆動ユニット１４０は、取り外された排紙ギア列１３５の代わりとなるギア部１４１と不図示の専用モータとを備える。ギア部１４１には、専用モータで動力が伝播される。

排紙ローラ１２４の軸上のギアの軸と、それに噛み合うギア部１４１の軸との距離は、排紙ローラ軸を支持する部品に設けられたＵ字形状の排紙入力軸支持部材１２５（図５参照）によって軸間距離Ｌの精度を良好に定めることができる。

排紙入力軸支持部材１２５は、図５に示すように、排紙駆動ユニット１４０の取り付け方向と、矢印Ｎで示す排紙ローラ軸上のギアに回転伝達する際に生じる駆動負荷方向とが直交するように取り付けられている。排紙入力軸支持部材１２５が駆動負荷の上下方向のみを規制することにより、排紙駆動ユニットの取り付けを容易に行うことができ、駆動負荷を安定して受けることができる。また、排紙ローラ１２４の軸上のギアの軸と、それに噛み合うギア部１４１の軸との、軸間距離Ｌの精度を高めることができる。

また、排紙駆動ユニット１４０は図４に示す差し込み部１４２を備える。差し込み部１４２は不図示の受け口に嵌る適正な大きさと形状を有する。受け口１５０は画像形成装置１に形成され、例えば長方形形状であり、短手方向は差し込み部１４２の板厚と略同等の大きさである。

差し込み部１４２は、サービスマンあるいは組立て作業員が、排紙駆動ユニット１４０を取り付ける際に手が届きにくい奥側の位置を固定する際に用いる。排紙駆動ユニット１４０が奥側まで入ると、差し込み部１４２の一部が画像形成装置１の受け口１５０に嵌合する寸法になっており、奥側においてはネジ止めをすることなしに、排紙駆動ユニット１４０が固定される。サービスマンあるいは組立て作業員に近い、手前側、即ちＡＤＵ２００側にはネジ固定部１４３を備え、ネジ止めされる。その後、配線を接続して、排紙駆動ユニット１４０の取り付けが完了する。

本実施形態によれば、サービスマンあるいは組立て作業員は、排紙駆動ユニット１４０をＡＤＵ２００側から取り付けることができる。これにより、画像形成装置１の背面から部品の着脱を行う必要が無く、リアカバーや電装等の部材を外す手間を省くことができる。

また、画像形成装置１に差し込み部１４２を設けることにより、手の届きにくい奥側に排紙駆動ユニット１４０を固定する際のネジ止めが不要となる。そのため、取り付け作業を簡略化することができる。

また、排紙ローラ１２４を支持するための排紙入力軸支持部材１２５を設け、このＵ字形状の排紙入力軸支持部材１２５で排紙ローラ１２４の軸を受けることにより、駆動負荷方向Ｎを規制することができる。

排紙入力軸支持部材１２５は、排紙駆動ユニット１４０の取り付け方向と、駆動負荷方向Ｎとが直交するように取り付けられている。排紙入力軸支持部材１２５が駆動負荷の上下方向のみを規制することにより、ＡＤＵ２００の取り付けを容易に行うことができる。また、排紙ローラ１２４の軸上のギアの軸と、それに噛み合う排紙駆動ユニット１４０のギア軸との、軸間距離Ｌの精度を高めることができる。

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１・・・画像形成装置
１２４・・・排紙ローラ
１２５・・・排紙入力軸支持部材
１４０・・・排紙駆動ユニット
１４１・・・ギア部
１４２・・・差し込み部
２００・・・ＡＤＵ（両面給紙ユニット）

Claims (2)

1. 用紙を排紙する排紙部と、
   両面印刷処理を行なう両面給紙ユニットを画像形成装置本体に取り付ける際に前記排紙部と噛み合うギア部を備える排紙駆動ユニットと、
   前記排紙駆動ユニットの取付方向と、前記排紙駆動ユニットが前記排紙部から受ける駆動負荷の方向とが直交し、前記駆動負荷の方向を規制するＵ字形状の排紙ローラ支持部材と、
   を備える画像形成装置。
2. 前記排紙駆動ユニットは、画像形成装置本体と対向する位置に差し込み部を備え、
   前記差し込み部は前記画像形成装置本体に設けられた受け口に嵌合する請求項１に記載の画像形成装置。

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