(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の実施の形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。
【0019】
図1は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略側面図である。
【0020】
画像形成装置1は、原稿を読み取って用紙に画像形成する複写機能を有しており、画像読取部20、画像読取部20の上側に設けられた原稿搬送部23、画像読取部20の下側に設けられた画像形成部3、給紙装置30、および積載トレイ13を備えている。
【0021】
原稿搬送部23は、画像読取部20に対して開閉自在に支持されている。原稿搬送部23が開かれると、画像読取部20の上面に設けられた原稿載置台21が開放され、原稿載置台21に原稿を手置きで置くことができるようになっている。また、画像読取部20は、原稿載置台21とは別に、上面に設けられた原稿通過部22が設けられ、原稿搬送部23は、載置された原稿を原稿通過部22の上に自動で搬送する。画像読取部20は、原稿載置台21に載置された原稿または原稿搬送部23から搬送された原稿を読み取って画像データを生成する。
【0022】
画像形成装置1では、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色を用いたカラー画像、または単色(例えば、ブラック)を用いたモノクロ画像に応じた画像データが扱われる。画像形成部3には、4種類のトナー像を形成するための現像装置7、感光体ドラム4、ドラムクリーニング装置8、および帯電器5が4つずつ設けられ、それぞれがブラック、シアン、マゼンタ、およびイエローに対応付けられ、4つの画像ステーションが構成されている。
【0023】
ドラムクリーニング装置8は、感光体ドラム4の表面の残留トナーを除去および回収する。帯電器5は、感光体ドラム4の表面を所定の電位に均一に帯電させる。光走査装置6は、感光体ドラム4の表面を露光して静電潜像を形成する。現像装置7は、感光体ドラム4の表面の静電潜像を現像して、感光体ドラム4の表面にトナー像を形成する。上述した一連の動作によって、各感光体ドラム4の表面に各色のトナー像が形成される。
【0024】
感光体ドラム4の上側には、中間転写ベルトユニット9が配置されている。中間転写ベルトユニット9は、4つの中間転写ローラ9a、中間転写ベルト9b、中間転写ベルト駆動ローラ9c、中間転写ベルト従動ローラ9d、およびベルトクリーニング装置9fで構成されている。中間転写ベルト9bは、中間転写ベルト駆動ローラ9c、中間転写ベルト従動ローラ9d、および4つの中間転写ローラ9aに張架して支持されている。中間転写ベルト駆動ローラ9cは、図示しない駆動部に接続されて回転駆動し、中間転写ベルト9bを矢符Cの方向へ周回移動させる。4つの中間転写ローラ9aは、中間転写ベルト9bを介して、それぞれ対応する感光体ドラム4に押圧されている。中間転写ベルト9bは、ベルトクリーニング装置9fによって残留トナーを除去および回収され、各感光体ドラム4の表面に形成された各色のトナー像が順次転写して重ね合わされて、中間転写ベルト9bの表面にカラーのトナー像が形成される。
【0025】
2次転写装置10の転写ローラ10aは、中間転写ベルト9bとの間にニップ域が形成されており、用紙搬送路Sを通じて搬送されて来た用紙をニップ域に挟み込んで搬送する。用紙は、ニップ域を通過する際に、中間転写ベルト9bの表面のトナー像が転写されて定着装置11に搬送される。
【0026】
定着装置11は、用紙を挟んで回転する定着ローラ11aおよび加圧ローラ11bを備えている。定着装置11は、定着ローラ11aおよび加圧ローラ11bの間のニップ部にトナー像が転写された用紙を挟み込んで加熱および加圧し、トナー像を用紙に定着させる。定着装置11には、定着ローラ11aが加熱する加熱部11cが設けられている。
【0027】
給紙装置30は、画像形成に使用される用紙を収容する用紙収容部40を備え、光走査装置6の下側に設けられている。給紙装置30から供給された用紙は、用紙搬送路Sを通じて搬送され、2次転写装置10や定着装置11を経由し、排紙ローラ14fを介して積載トレイ13へと搬出される。なお、給紙装置30については、後述する
図2ないし
図6を参照して、詳細に説明する。
【0028】
用紙搬送路Sには、用紙を一旦停止させて、用紙の先端を揃えた後、中間転写ベルト9bと転写ローラ10aとの間のニップ域でのカラーのトナー像の転写タイミングに合わせて用紙の搬送を開始するレジストローラ14e、用紙の搬送を促す搬送ローラ14d、排紙ローラ14f、および反転搬送ローラ14gが配置されている。
【0029】
また、用紙の表面だけでなく、裏面に画像形成を行う場合は、用紙を排紙ローラ14fから反転経路Srへと逆方向に搬送して、用紙の表裏を反転させ、用紙をレジストローラ14eへと再度導き、表面と同様にして裏面に画像形成を行い、用紙を積載トレイ13へと搬出する。
【0030】
図2は、本発明の第1実施形態に係る給紙装置の外観正面図である。
【0031】
本発明の第1実施形態に係る給紙装置30は、互いに並列に配置され、用紙を収容する2つの用紙収容部40と、2つの用紙収容部40を内部に収納する筐体31とを備えている。
【0032】
筐体31は、内部が空洞とされた直方体状に形成され、前面が開口している。筐体31の前面には、筐体31から独立した2つの前パネル33が設けられ、筐体31の前面を覆っている。なお、以下では説明のため、2つの前パネル33が並べられた方向を横方向Xと呼ぶことがある。2つの用紙収容部40は、横方向Xで並べて配置されており、それぞれ対応する前パネル33と面している。用紙収容部40には、高さ方向Zで用紙が積載される。つまり、高さ方向Zが用紙の積載方向に相当する。
【0033】
前パネル33は、外側面に操作部32が設けられ、レール34を介して筐体31と繋がっており、紙面手前側へ引くことで筐体31から離間する。操作部32は、例えば取っ手であって、ユーザが掴むことで前パネル33を動かすことができる。なお、操作部32の構造は、これに限定されず、前パネル33に設けた凹部とするなど、適宜形状を変更してもよい。
【0034】
図3は、
図2から前パネルを取り外した状態を示す内部図であって、
図4は、筐体から引き出された用紙収容部の概略上面図であって、
図5は、
図4の第1横側面側から見た概略側面図であって、
図6は、
図4の矢符A−Aでの断面図である。なお、2つの用紙収容部40は、略同様の構造であるので、
図4ないし
図6では、一方の用紙収容部40のみ示し、他方の用紙収容部40の説明を省略する。
【0035】
筐体31の内部では、2つの用紙収容部40に対して、それぞれ2つのレール34と給紙部51とが設けられた構造とされている。上述したように、用紙収容部40は、筐体31の開口した前面から引き出される構造とされており、以下では、用紙収容部40が移動する方向を奥行方向Yと呼ぶことがある。また、説明のため、奥行方向Yのうち、用紙収容部40が引き出される方向を前面側(
図4では、下方)と呼び、用紙収容部40が筐体31に収納される方向を背面側(
図4では、上方)と呼ぶことがある。
【0036】
レール34は、伸縮自在とされた長尺状のレールであって、用紙収容部40がレール34を介して筐体下面に載置された構造とされている。レール34は、端部が前パネル33に接続されており、前パネル33が動くのに応じて伸縮する。なお、本実施の形態では、用紙収容部40に対してレール34を2つ設けた構成としたが、これに限定されず、レール34の数を適宜変更してもよい。また、用紙収容部40の側方にレール34が設けられた構造としてもよい。
【0037】
給紙部51は、ピックアップローラと、分離ローラ対とで構成されており、用紙収容部40の上方に位置している。ピックアップローラは、用紙収容部40に載置された用紙に当接するローラであって、用紙に押圧される力に基づいて、用紙を検知するセンサの機能も兼ね備えている。分離ローラ対は、ピックアップローラから供給された用紙を2つのローラで挟持することによって、用紙を1枚ずつ分離して用紙搬送路Sへと搬送する。なお、図面では省略しているが、給紙部51は、筐体31または用紙収容部40に適宜軸支されていればよい。2つの給紙部51に繋がる用紙搬送路Sは、筐体31の端部で合流する構成とされている。筐体31には、用紙搬送路Sの位置に応じて、開口部などが形成されていればよい。そして、用紙は、開口部を通じて、画像形成部3側の用紙搬送路Sへ給紙される。
【0038】
用紙収容部40は、用紙が積載される積載台61と、積載台61の側辺に沿って立設された立設部材41とを含む構成とされている。具体的に、用紙収容部40は、内部が空洞とされた直方体状に形成され、上面が開口し、内部に略矩形板状の積載台61が収納された構造とされており、直方体の側壁が立設部材41に対応する。用紙収容部40は、底面に収容底板42が設けられ、収容底板42の側辺に沿って、前面側板43(
図4では、収容底板42の下辺)、第1横側板44(
図4では、収容底板42の左辺)、背面側板45(
図4では、収容底板42の上辺)、および第2横側板46(
図4では、収容底板42の右辺)が立設されている。
【0039】
前面側板43には、高さ方向Zで幅広に開口された2つの前面昇降穴43aと、上方へ突出した2つの前面軸支部43bとが設けられている。
【0040】
第1横側板44は、高さ方向Zで周囲より低く形成された立設低部44aが設けられている。つまり、第1横側板44は、略矩形状とされ、一部を台形状に切り欠いた形状とすることで、立設低部44aが設けられている。立設低部44aは、奥行方向Yで第1横側板44の略中央に配置されており、奥行方向Yの低部幅RWは、人間の手より充分に広い幅とされている。具体的に、本実施の形態において、低部幅RWは、15cm程度とされている。立設低部44aの奥行方向Yでの両端には、高さ方向Zに対して傾斜した傾斜部44bが設けられている。その結果、立設低部44aを設けて側方に露出されている領域は、上方へ向かうに従って、奥行方向Yの幅が広くなっていく。
【0041】
背面側板45は、前面側板43と略同様の形状とされ、高さ方向Zで幅広に開口された2つの背面昇降穴45aと、上方へ突出した2つの背面軸支部45bとが設けられている。
【0042】
第2横側板46は、高さ方向Zで周囲より低く形成された対向低部46aが設けられている。対向低部46aは、横方向Xで立設低部44aと対向する位置に設けられている。つまり、第2横側板46は、略矩形状とされ、一部を矩形状に切り欠いた形状とすることで、対向低部46aが設けられている。
【0043】
積載台61は、略矩形状の平板であって、収容底板42より一回り小さいサイズとされている。つまり、用紙収容部40を上面視した際(
図4参照)、積載台61が収容底板42の略全体を覆っている。また、積載台61には、積載切欠部62、前面突出部63、背面突出部64、前面側規制穴65、背面側規制穴66、および用紙検知穴67が設けられている。積載台61は、昇降部70によって、吊り上げられており、立設低部44aよりも上面が高くなるように維持されている。本実施の形態において、立設低部44aから積載台61の上面までの高さ(積載高さTL)は、数cm程度とされている。つまり、積載台61は、立設低部44aよりも低い位置とされていなければよく、高さ方向Zで立設低部44aに対して、同じ、または高い位置に上面が配置されている。
【0044】
積載切欠部62は、立設低部44aに対向する位置を切り欠いて形成されている。つまり、積載切欠部62は、第1横側板44に対向する側辺(
図4では、左辺)に沿って設けられており、奥行方向Yで、立設低部44aと略同様の15cm程度とされ、横方向で4cm程度とされている。
【0045】
前面突出部63は、2つ形成され、前面側板43に対向する側辺(
図4では、下辺)の前面昇降穴43aに面する位置にそれぞれ設けられている。前面突出部63は、前面昇降穴43aに挿入されており、立設部材41の外部に突出している。
【0046】
背面突出部64は、前面突出部63と略同様の形状とされており、2つ形成され、背面側板45に対向する側辺(
図4では、上辺)の背面昇降穴45aに面する位置にそれぞれ設けられている。背面突出部64は、背面昇降穴45aに挿入されて、立設部材41の外部に突出している。
【0047】
1つの前面突出部63、1つの前面昇降穴43a、および1つの前面軸支部43bは、それぞれを併せて1組として設けられており、高さ方向Zに平行な直線上に概ね並ぶように配置されており、前面突出部63の上方に前面軸支部43bが位置している。背面突出部64、背面昇降穴45a、および背面軸支部45bも同様に、それぞれを併せて1組とされ、高さ方向Zに平行な直線上に概ね並ぶように配置されている。
【0048】
前面側規制穴65は、前面側板43寄りに設けられており、横方向Xで幅広な矩形状で開口している。前面側規制穴65からは、収容底板42に載置された前面側第2規制部材81が積載台61の上方へ突出している。
【0049】
背面側規制穴66は、背面側板45寄りに設けられており、横方向Xで幅広な矩形状で開口している。背面側規制穴66からは、収容底板42に載置された背面側第2規制部材82が積載台61の上方へ突出している。
【0050】
前面側第2規制部材81および背面側第2規制部材82は、一対の第2規制部材とされており、第1横側板44に平行な方向(奥行方向Y)で対向している。奥行方向Yでの前面側第2規制部材81と背面側第2規制部材82との間隔(規制幅KW)は、低部幅RWより広い。規制幅KWは、積載台61に積載される用紙のサイズに応じて設定されており、前面側第2規制部材81および背面側第2規制部材82に合わせて載置することで、用紙の位置決めがされる。また、第1横側板44の側から用紙収容部40を見た際(
図5参照)、前面側第2規制部材81および背面側第2規制部材82は、第1横側板44のうち、積載台61より高く立設された側壁部44cに面する位置に配置されており、立設低部44aには面していない。なお、前面側第2規制部材81および背面側第2規制部材82は、前面側規制穴65または背面側規制穴66の範囲内で、奥行方向Yで摺動する構成とされており、位置を変えることで、異なる用紙のサイズに対応することができる。
【0051】
用紙検知穴67は、第2横側板46寄りに設けられており、矩形状で開口している。図示していないが、用紙検知穴67の上方には、アクチュエータ等を設けることで、積載台61上の用紙の有無を検知することができる。この場合、アクチュエータの一部を用紙検知穴67に挿入されるように配置しておけばよい。そして、用紙がある場合には、用紙によってアクチュエータが押圧され、用紙がない場合には、アクチュエータが動かずに用紙検知穴67に挿入されることで、用紙の有無を検知することができる。また、アクチュエータの換わりに、用紙の有無を検知するセンサとして、光学センサ等を配置してもよい。光学センサは、用紙検知穴67を通過するように、光を照射させればよく、光が用紙に遮られるかどうかによって、用紙を検知すればよい。
【0052】
収容底板42には、積載切欠部62を設けて切り欠かれた位置に、用紙の位置を規制する第1規制部材83が設けられている。第1規制部材83は、収容底板42に支持された規制軸83aを支点にして回動する構成とされており、
図4ないし
図6では、積載台61より下方へ収納された状態とされている。なお、第1規制部材83を回動させた状態については、後述する
図8を参照して、詳細に説明する。
【0053】
昇降部70は、2つの昇降ローラ71、4つの滑車72、および4つのワイヤー73で構成されている。1つの昇降ローラ71、2つの滑車72、および2つのワイヤー73を1組として、前面側と背面側とにそれぞれ設けられ、前面側板43または背面側板45の外側に配置されている。昇降ローラ71は、第2横側板46の側方に軸支されている。昇降ローラ71を支持する軸は、前面側と背面側とで共通しており、前パネル33等に支持され、図示しない駆動手段に接続されている。前面側では、昇降ローラ71に掛けられたワイヤー73が滑車72を介して、前面突出部63に接続され、滑車72が前面軸支部43bの外側面に軸支されている。背面側では、前面側と同様に、昇降ローラ71に掛けられたワイヤー73が滑車72を介して、背面突出部64に接続され、滑車72が背面軸支部45bの外側面に軸支されている。つまり、2つの前面突出部63および2つの背面突出部64のそれぞれに対して、対応するワイヤー73と滑車72とが設けられている。そして、積載台61は、ワイヤー73によって吊下げられた構造とされている。次に、昇降部70が積載台61を昇降させる動作について、
図7を参照して、詳細に説明する。
【0054】
図7は、積載台が上昇している状態を示す説明図である。
【0055】
図7は、
図3に対して、一方の積載台61を上昇させた状態を示している。
図7では、昇降ローラ71が矢符Bの方向へ回転駆動し、ワイヤー73を巻き取っている。積載台61は、ワイヤー73によって引っ張られ矢符Dの方向へ上昇している。この際、積載台61は、横方向Xと奥行方向Yとで離間した4箇所でワイヤー73に支持されており、4つのワイヤー73が連動して巻き取ることで、積載台61は水平を維持した状態で上昇する。積載台61は、昇降ローラ71の駆動を停止させると、積載台61の自重によって自動的に下降する構成とされ、用紙が積載されていないとき、上述した積載高さTLを維持するように調整されている。
【0056】
図8は、第1規制部材を回動させた状態を示す概略側面図である。
【0057】
図8は、
図5に対して、第1規制部材83を回動させており、収容底板42に沿うように横たわっていた第1規制部材83が、収容底板42に対して立設した状態となっている。第1規制部材83は、回動することで、規制軸83aと反対側の端部が積載台61より上方へ突出している。この際、規制軸83aは、側壁部44cに面する位置に設けられており、収容底板42に対して立設させた第1規制部材83は、立設部材41(特に、側壁部44c)に対向しており、立設低部44aからずれた位置に設けられている。第1規制部材83は、積載台61に載置される用紙に対して、前面側第2規制部材81および背面側第2規制部材82とは異なる側辺に接する位置に設けられている。つまり、第1規制部材83と一対の第2規制部材とでは、積載台61に載置された用紙を規制する方向が直交している。
【0058】
上述したように、本実施の形態では、立設低部44aが積載台61より低く形成されているので、積載台61の一部が開放された構造となる。従って、用紙を積載する際に、ユーザは、立設低部44aに手を差し入れることで、立設部材41に手が接触しないため、円滑に用紙を積載することができ、用紙補給の作業性を向上させることができる。
【0059】
また、第2規制部材同士(前面側第2規制部材81および背面側第2規制部材82)が立設低部44aの幅よりも離間して配置されているので、立設低部44aから用紙収容部40の内側へ、ユーザがさらに手を差し入れた際に、第2規制部材に接触せず、円滑に用紙を積載することができる。
【0060】
また、積載切欠部62を設けることで、積載台61が存在しない空間を確保することができる。それによって、立設低部44aから用紙収容部40の内側へ、ユーザがさらに手を差し入れることができる構造となり、用紙補給の作業性をより向上させることができる。
【0061】
また、第1規制部材83を設けることで、用紙の位置合わせを容易に行うことができる。また、積載台61が切り欠かれた部分であれば、第1規制部材83を容易に配置することができる。
【0062】
また、第1規制部材83は、立設低部44aに面しておらず、立設部材41に覆われた位置に設けられているので、ユーザが手を差し入れた際に、第1規制部材83に接触しない構造とすることができる。この際、第1規制部材83を積載台61の下方へ収納することで、積載する用紙のサイズなどを容易に変更することができる。
【0063】
また、用紙収容部40が引き出された際に、外部に露出される側辺に立設低部44aが設けられており、ユーザが手を差し入れるのに適した位置の作業スペースを広くすることができる。
【0064】
本実施の形態では、2つの用紙収容部40を略同様の構造としたが、これに限定されず、一方の用紙収容部40と他方の用紙収容部40とで異なる構造としてもよく、積載台61のサイズ等を変更して、異なるサイズの用紙を載置する構成としてもよい。
【0065】
次に、本発明の第2実施形態および第3実施形態に係る給紙装置30について、説明する。なお、第2実施形態および第3実施形態は、第1実施形態と略同様の構成とされているので、図面を省略する。
【0066】
第2実施形態は、第1実施形態に対して、第1規制部材83を設けない構造とされている。第3実施形態は、第1実施形態に対して、第1規制部材83、前面側第2規制部材81、および背面側第2規制部材82を設けない構成とされている。この際、前面側規制穴65および背面側規制穴66を設けるかどうかは、適宜設計すればよい。また、本実施の形態では、立設部材41によって用紙の位置決めをしてもよい。なお、これに限定されず、前面側第2規制部材81および背面側第2規制部材82を設けない構成としてもよい。
【0067】
なお、今回開示した実施の形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。