JP2004145363A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】　略垂直パス方式の画像形成装置において、略垂直パス方式の利点を減殺することなく後処理機器を使えるようにする。
【解決手段】　画像形成装置２の装置本体４には、画像形成手段部６を中にして下方に給紙部８が、上方に排紙部１２が設けられ、略垂直のシートパスＰが形成されている。装置本体４の側面には後処理機器２０が装着されており、この後処理機器２０と排紙部１２とが、装置本体４の上面に沿って設けられるとともに独自のシートパス及び搬送機能を有するシート材搬送ユニット２２で連絡されている。
【選択図】　　　図１

Description

　本発明は、電子写真方式による複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に係り、詳しくは、シート材を略垂直に給・搬送してシート材に目的画像を形成する略垂直パス方式の画像形成装置に関する。

　近年、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の複合機能を有する画像形成装置が普及している。このような画像形成装置は、これまではあくまでも複写機ベースの造りで、プリンタとして使用する時はページ順に出力するために周辺機等に反転機構を搭載していた。ところが、最近のパーソナルコンピュータの急速な普及によりプリンタベースの造りがメインとなりつつある。
　これは、略垂直方向パス方式、すなわち、画像形成手段部を中にして下方に給紙部、上方に排紙部を配置し、画像面を下向きにして排紙する方式を採用するもので、従来の複写機に比べて搬送パスが非常に短く、さらに装置側面を開放するだけで搬送パスの大半を開放することができるため、給紙から排紙までの出力時間が短く、シート搬送性並びにジャム除去性が非常に良い。

特開平４−２８０７７４号公報

　しかしながら、ソーター、ステープラー、フィニッシャ等の後処理機器の装着が困難であるという問題を有している。
　これを具体的に説明すると、画像形成装置の上部がシート材の排出口になるため、そこに直接後処理機器を設置すると、装置全体の高さが高くなり、それにつれて原稿台としてのスキャナと操作部が高くなり、操作性が悪くなるというものである。また、装置の高さにも操作性との関係でおのずと制限があり、多くのトレイを配置することは実際的に不可能である。更に、画像形成装置が後処理機器の重量を受けるため、画像形成装置の機械的強度の向上が要求され、これによるコストアップを避けられない。
　このように、後処理機器を使うと略垂直方向パス方式の利点が十分に活かせないという問題があった。

　そこで、本発明は、略垂直方向パス方式の利点を十分に活かしながら後処理機器を使用できる画像形成装置の提供をその目的とする。

　本発明は、後処理機器を画像形成装置に対して高さや重量等の問題を生じない位置に設置し、後処理機器と画像形成装置の排紙部とを連絡する、という考えに基づいている。
　具体的には、請求項１記載の発明では、画像形成手段部の下方に給紙部が設けられているとともに上方に排紙部が設けられ、シート材を略垂直に給・搬送してシート材面に目的画像を形成する略垂直パス方式の画像形成装置において、上記画像形成装置の上面に、該画像形成装置に装着される後処理機器と上記排紙部とを連絡するシート材搬送ユニットが該装置上面に沿って設けられ、該シート材搬送ユニットは、上記排紙部から排紙される画像形成済みのシート材を積載するためのスタック部と、排紙される上記シート材を上記スタック部へ搬送するスタック用搬送手段と、上記シート材を上記後処理機器へ搬送する後処理用搬送手段と、該後処理用搬送手段と上記スタック用搬送手段とへの上記シート材の進入を切り換える分岐手段と、該分岐手段を制御する制御手段とを備えている、という構成を採っている。

　請求項２記載の発明では、請求項１記載の構成において、上記シート材を上記後処理用搬送手段へ進入させるときは上記分岐手段をオンし、上記シート材を上記スタック用搬送手段へ進入させるときは上記分岐手段をオフする制御を行う、という構成を採っている。
　請求項３記載の発明では、請求項１記載の構成において、上記スタック部に積載されたシート材が満杯になったか否かを検知するシート満杯検知手段を有し、満杯と判断した場合には上記シート材を上記後処理用搬送手段へ進入させる、という構成を採っている。
　請求項４記載の発明では、請求項１又は２又は３記載の構成において、上記分岐手段を動作させるトリガー信号は、上記画像形成装置の搬送経路の最下流に設けられたシート材検知センサからの信号である、という構成を採っている。

　請求項１記載の発明によれば、装置上面に沿ってシート材搬送ユニットを設けて排紙部と後処理機器２０とを連絡する構成とするとともに、シート材搬送ユニットでは通常排紙と後処理機器への搬送を画像形成装置のモードに応じて切り換える構成としたので、略垂直パス方式の利点を減殺することなく後処理機器を使用することができる。後処理が必要でない場合にはシート材搬送ユニットのスタック部へ排紙されるので、ファーストコピーの時間を短くすることができる。
　請求項２，４記載の発明によれば、後処理機器への搬送路を分岐手段のオフ動作によって開放する構成としたので、請求項１記載の効果に加え、分岐手段の駆動源の小型化、低コスト化を図ることができる。

　請求項３記載の発明によれば、シート満杯検知手段を設け、シート材搬送ユニットのスタック容量を超えた場合には自動的に後処理機器へ切り換えてスタックする構成としたので、請求項１記載の効果に加え、シート材搬送ユニットのスタック容量を超える枚数の画像形成を装置を停止することなく連続して行うことができる。

　以下、本発明の一実施例を図１乃至図６に基づいて説明する。
　図１に概略的に示すように、画像形成装置２の装置本体４には画像形成手段部６が設けられており、この画像形成手段部６を中にして、下方には給紙部８が、上方には排紙部１２が設けられている。装置本体４のさらに上方にはスキャナ台１４、１６を介して、原稿を読み取るスキャナ１８が設置されており、装置本体４の側面にはスタック部２０ａを有するソーター、ステープラー、フィニッシャ等の後処理機器２０が装着されている。
　装置本体４の上面には、該上面に沿って、独自の搬送パス及び搬送機能を有するシート材搬送ユニット２２が設けられている。

　給紙部８には複数の給紙カセット２４、２６が備えられており、それぞれには例えばサイズの異なるシート材２８、３０が収容されている。
　上述の、画像形成手段部６を中にした上下方向の直列的配置構成によって、略垂直方向に延びる、すなわち、給紙部８から画像形成手段部６を通って排紙部１２に至るシートパスＰが形成されている。

　画像形成手段部６には、主として、反時計方向へ回転駆動される像担持体としての感光体３２と、該感光体３２に静電潜像を形成する光書込み装置３４とが備えられている。さらに詳しく説明すると、感光体３２の周囲には、感光体３２を均一に帯電する帯電器３６と、非画像部の電荷を消去するイレーサ（図示しない）と、静電潜像を可視像化する現像装置３８と、現像装置３８によって形成された可視像をシート材に転写し、該シート材を搬送する転写装置４０と、転写後の感光体３２に残存するトナーを除去して感光体３２をクリーニングするクリーニングユニット４２と、転写後の感光体３２に残留する電荷を消去する除電器（図示しない）が設けられている。また、転写装置４０と排紙部１２との間には、転写装置４０によって転写されたトナー像を溶融定着する定着装置４４が設けられている。
　光書込み装置３４は、スキャナ１８からの画像データを光信号に変換して原稿画像に対応した光書込み及び、パソコンからの画像情報に応じた光書込みを行うユニットであり、レーザ光源からのレーザビームをポリゴンミラーを介して走査し、反射鏡を介してｆθレンズによって感光体３２に走査光を導き、静電潜像を形成する。

　シート材２８又は３０は、給紙ローラ４６で給紙されるとともに分離ローラ対４８で１枚づつに分離され、搬送ローラ５０で略垂直のシートパス内を搬送される。転写装置４０の手前には、シート材２８又は３０を所定のタイミングで転写装置４０と感光体３２との間に送り出すレジストローラ対５２が配置されており、レジストローラ対５２の手前には、シート材検知センサ５４が設けられている。

　排紙部１２には排紙ローラ５６が備えられており、この排紙ローラ５６の手前には、略垂直のシートパスの最下流に位置するシート材検知センサとしての排紙センサ５８が設けられている。
　スキャナ１８は、原稿を載置するコンタクトガラス６０と、原稿を押さえる白圧板６１と、コンタクトガラス６０に載置された原稿に光を照射する照明ランプ６２と、原稿の表面からの反射光を折り返し反射する走査ミラー６３と、走査ミラー６３の半分の速度で移動する光路折り返しミラー対６４ａ、６４ｂ、結像レンズ６６と、ＣＣＤ６７とから構成されている。

　画像形成手段部６の主要プロセス機器及び給紙部８、排紙部１２は装置本体４に内蔵されており、装置本体４の側板４ａを開放することによって略垂直のシートパスの大部分が開放されるようになっている。これによってジャム処理が容易となっている。

　シート材搬送ユニット２２は、排紙部１２から排紙される画像形成済みのシート材を積載するためのスタック部６８と、このスタック部６８へ排紙部１２からシート材を搬送するスタック用搬送手段７０と、シート材を後処理機器２０へ搬送する後処理用搬送手段７２と、排紙部１２から出たシート材の進路を切り換える分岐手段７４と、分岐手段７４を制御する制御手段７６（図２）とから構成されている。
　スタック部６８には、シート材が満杯になったことを検知するシート満杯検知手段としてのシート満杯検知センサ７８が備えられている。
　スタック用搬送手段７０には、排紙部１２とスタック部６８との間を連絡するシートパス７５と、このシートパス７５の下流に位置し、スタック部６８へシート材を排紙する排紙ローラ７７が備えられている。
　後処理用搬送手段７２には、排紙部１２と後処理機器２０との間を連絡するシートパス７９と、搬送ローラ８０、８１と、シートパス７９の下流に位置し、後処理機器２０へシート材を排紙する排紙ローラ８２と、搬送ローラ８０、８１間に位置するシート材検知センサ８３とから構成されている。後処理機器２０のスタック部２０ａにもシート満杯検知手段としてのシート満杯検知センサ８３が設けられている。
　分岐手段７４は、分岐爪７４ａと、この分岐爪７４ａを駆動するソレノイド７４ｂ（図２）とから構成されている。

　図２に示すように、マイクロコンピュータとしての制御手段７６には、排紙センサ５８、シート満杯検知センサ７８、シート満杯検知センサ８３等から検知信号が入力され、制御手段７６はこれらの情報に基づいて分岐手段７４のソレノイド７４ｂをオン・オフ制御する。後処理機器２０による処理をする場合には操作パネル８４を介して設定するようになっている。

　次に、画像形成動作及びシート材搬送ユニット２２の動作を説明する。
　帯電器３６で表面を均一に帯電させられた感光体３２の表面、スキャナ１８によって読み取られた原稿の画像、又はパソコンからの画像の情報に応じた光書き込みが光書込み装置３４で行われ、静電潜像が形成される。感光体３２上の静電潜像は、イレーサにより非画像部の電荷が消去された後、現像装置３８で帯電させられたトナーを付着させられて可視画像が形成される。
　一方、給紙部８の例えば給紙カセット２４からシート材２８が給紙ローラ４６で給紙され、分離ローラ４８で１枚づつに分離されてシートパス内に送られる。レジストローラ対５２は、感光体３２上の可視像とシート材２８が感光体３２と転写ベルトとのニップ部で一致するタイミングをもってシート材２８を転写装置４０へ送り出す。

　トナー像を転写されたシート材２８は定着装置４４へ送られ、ここでトナー像はシート材２８に加熱定着される。
　画像形成されたシート材は排紙部１２から排紙されるが、後処理機器２０での処理が必要でないモードが選択された場合には、図３に示すように、制御手段７６によってソレノイド７４ｂがオンされ、分岐爪７４ａは下方に回動する。これによってスタック用搬送手段７０のシートパス７５のみが開放され、シート材２８又は３０はスタック用搬送手段７０で搬送されてスタック部６８に積載される。いわゆる通常排紙動作である。
　後処理機器２０で処理するモード、例えばステープルモードが選択された場合には、図４に示すように、ソレノイド７４ｂはオフしたままで、後処理用搬送手段７２のシートパス７９のみが開放される。排紙部１２から排紙されたシート材２８又は３０は、後処理用搬送手段７２で搬送され、後処理機器２０へ送られる。図示しないが、シート材２８又は３０は後処理機器２０内でステープル等の所定のジョブ終了後、スタック部２０ａに積載される。

　後処理機器２０のスタック部２０ａへ通常排紙することもできるようになっているが、いわゆるファーストコピータイムを短くするために、後処理が必要でない限り通常排紙はシート材搬送ユニット２２のスタック部６８へなされる。
　ソレノイド７４ｂのオフ位置に後処理用搬送手段７２の開放を対応させたのは、後処理機器２０の方がスタック枚数が多いため、連続通紙時間が長くなることがあるのを想定し、ソレノイド７４ｂのデューティーを下げることによりソレノイド７４ｂの小型化、低コスト化を図るためである。
　図示しないが、後処理機器２０は内部にステープル機能を有している。

　次に、スタック機能とシート満杯検知センサ７８との関係について説明する。
　後処理機器２０での処理が必要でないモードが選択された場合で、シート材搬送ユニット２２のスタック部６８のスタック枚数を超えたジョブが実行された場合には、図５に示すように、シート満杯検知センサ７８からの検知信号に基づいて制御手段７６がソレノイド７４ｂをオフし、搬送経路を後処理用搬送手段７２へ切り換える。従って、シート材搬送ユニット２２のスタック枚数と、後処理機器２０のスタック枚数とのトータルの枚数分、一度に画像形成を連続して行うことができる。
　シート満杯検知センサ８３の情報に基づいて、後処理機器２０のスタック部２０ａが満杯になっているときには上記の切替えは行わないようにすることもできる。
　図６は上記動作のフローチャートである。これから分かるように、装置本体４のシートパスの最下流に位置する排紙センサ５８の検知信号に基づいてソレノイド７４ｂはオン制御される。
　シート満杯検知センサ７８は、例えば揺動可能に設けられたアームをシート材の排出動作で動かし、その復帰位置を検知して満杯を判断する構成を有する。これは例えば特開平４−２８０７７４号公報に開示された周知技術であるので詳細は省略する。

　上述の通り、後処理機器２０を装置本体４に対して高さが嵩張らないように、また、装置本体４へ重量が付加されない状態に装着し、この後処理機器２０と装置本体４の排紙部１２とを装置本体４の上面に沿って設けられたシート材搬送ユニット２２で連絡する構成とすることにより、略垂直パス方式の利点を減殺することなく後処理機器２０の使用を可能とすることがきる。

本発明の一実施例を示す画像形成装置の概要側面図である。 制御ブロック図である。 シート材搬送ユニットのスタック部へ搬送する状態を示す要部側面図である。 後処理機器へ搬送する状態を示す要部側面図である。 シート材搬送ユニットのスタック部が満杯になったときに後処理機器へスタックする状態を示す要部側面図である。 シート材搬送ユニットの動作を示すフローチャートである。

符号の説明

　６　画像形成手段部
　８　給紙部
　１２　排紙部
　２０　後処理機器
　２２　シート材搬送ユニット
　２８，３０　シート材
　５８　シート材検知センサとしての排紙センサ
　６８　スタック部
　７０　スタック用搬送手段
　７２　後処理用搬送手段
　７４　分岐手段
　７６　制御手段
　７８　シート満杯検知手段としてのシート満杯検知センサ

Claims (5)

1. 　原稿を読み取るスキャナと、シート材に目的画像を形成する画像形成部と、上記スキャナと上記画像形成部の間に設けられた排紙部とを有し、上記画像形成部により目的画像が形成されたシート材が上記排紙部を介してスタックされる画像形成装置において、
   　上記スキャナと上記画像形成部の間に設けられ、且つ、上記排紙部と接続され、上記排紙部から装置本体の一側面までシート材が搬送される搬送パスを具備するシート材搬送ユニットを備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 　上記排紙部は、装置本体の上記一側面と対向する他側面側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 　上記スキャナを支持するスキャナ台を有し、上記スキャナ台は、上記排紙部と上記スキャナとの間に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 　上記排紙部から排紙されるシート材を積載するスタック部を備え、上記スタック部は、上記スキャナと上記画像形成部の間に設けられていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 　上記スタック部は、上記シート材搬送ユニットに設けられていることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
   

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