(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール状の長尺紙を装填したロール紙カセットとシート状の定型紙を装填したシートカセットとを交換自在に装着する画像形成装置において、
この画像形成装置は、カセット内に装填されたロール状紙もしくはシート状定型紙を画像形成装置本体内部へ送り出す装置本体に設けられた給紙ローラと、
ロール紙カセットに設けられロール紙カセットに装填されたロール状紙を前記給紙ローラへ向けて送り出す搬送ローラ対と、
この搬送ローラ対へ駆動を伝達させる本体側駆動源とカセット側駆動伝達部とからなる駆動連結手段を備えると共に、
上記ロール紙カセットおよびシートカセットの各々は、カセット識別手段を備え、画像形成装置本体に設けられたカセット識別検知手段の識別情報に基づいて、ロール紙カセットが選択されたときは定型サイズよりは搬送方向に対して用紙サイズ比が長い長尺モードにて画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
上記ロール紙カセットは該カセット内部に装填されたロール状紙を所定長さに裁断する裁断機構を備えている請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
上記画像形成装置に上記ロール紙カセットが装着された場合には、上記給紙ローラの動作に先立って所定時間上記搬送ローラ対に駆動を伝えた後に、上記給紙ローラを動作させる制御手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は定型サイズ（例えばＡ４やＡ３等）のシート紙またはロール状紙に画像形成可能な画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置において、定型サイズのシート紙以外にロール状紙が用いられる場合もあることは広く知られている。該ロール状紙を用いると定型サイズよりも搬送方向に長い、所謂長尺用紙に画像形成できるというメリットがある。
【０００３】
ロール紙が使用できる画像形成装置は、定型サイズ用給紙カセットとは別にロール紙を供給する専用のロール状紙給紙部を備えているのが一般的である。そのためこの種の画像形成装置は、Ａ２サイズからＡ０サイズを取り扱う図面用の複写機のように大型の画像形成装置となったり、あるいはロール状紙専用とした小型ＦＡＸといった、いわゆる特殊なものとなっている。この理由は、シート状の定型紙とロール状紙とは、給紙機構が異なっており、画像形成装置本体からのロール紙カセットへの専用駆動連結機構が必要となるためである。
【０００４】
一方、ロール状紙を使用して、垂れ幕や横断幕などの従来の定型サイズ以外の長尺サイズへの画像形成を行いたいとの要望もあり、従来は図面複写用の大型複写機でしか、これらの要望を実現することができなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、ロール紙カセットとシートカセットとを同一のカセット装着部に交換自在に装着できる画像形成装置、とりわけ普及タイプの小型のコンパクトな画像形成装置へ適用できるロール紙カセット機構の開発が望まれていた。
【０００６】
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、定型サイズのシート紙を装填したシートカセットとロール状紙を装填したロール紙カセットとを交換自在に装着することができる画像形成装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、請求項1の発明はロール状の長尺紙を装填したロール紙カセットとシート状の定型紙を装填したシートカセットとを交換自在に装着する画像形成装置において、この画像形成装置は、カセット内に装填されたロール状紙もしくはシート状定型紙を画像形成装置本体内部へ送り出す装置本体に設けられた給紙ローラと、ロール紙カセットに設けられロール紙カセットに装填されたロール状紙を前記給紙ローラへ向けて送り出す搬送ローラ対と、この搬送ローラ対へ駆動を伝達させる本体側駆動源とカセット側駆動伝達部とからなる駆動連結手段を備えると共に、
上記ロール紙カセットおよびシートカセットの各々は、カセット識別手段を備え、画像形成装置本体に設けられたカセット識別検知手段の識別情報に基づいて、ロール紙カセットが選択されたときは定型サイズよりは搬送方向に対して用紙サイズ比が長い長尺モードにて画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置である。
【００１０】
この発明によれば、ロール紙カセットが装着され、このロール紙カセットが選択されたときは、自動的に長尺モードを選択するものである。通常画像形成装置は使用する用紙サイズに応じたジャム検知などの搬送制御を行っているが、長尺モードの場合には使用する用紙サイズが定型サイズに比べ長さ方向に対する比率が長くなるため、特別の搬送制御を必要とする。この発明のように、ロール紙カセットを選択した場合には自動的に長尺モードへの切り替えが行われるので、画像形成装置の取り扱いが容易となる。
【００１１】
また、請求項２の発明は、上記ロール紙カセットは該カセット内部に装填されたロール状紙を所定長さに裁断する裁断機構を備えている画像形成装置である。
【００１２】
この発明によれば、ロール紙の裁断機構をロール紙カセット内に備えているため、画像形成装置の搬送機構としては特に大きな改造を加えることなくこれまで通りの機構を流用することが可能となる。
【００１３】
また、請求項３の発明は、上記画像形成装置に上記ロール紙カセットが装着された場合には、上記給紙ローラの動作に先立って所定時間上記搬送ローラ対に駆動を伝えた後に、上記給紙ローラを動作させることを特徴とする画像形成装置である。
【００１４】
この発明によれば、ロール紙カセット装着時の給紙動作として、給紙ローラに先立って搬送ローラを駆動し、給紙ローラと搬送ローラとの間にロール紙のたるみ部分を形成させることができる。その結果、このたるみ部分を利用して、ロール紙を所定長さに裁断する裁断機構を動作させることができる。したがって、給紙ローラを一旦停止させることなく、ロール紙の裁断が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態を図面を参照しながら説明する。図１、２は本発明の一実施形態である画像形成装置の外観斜視図、図３は本実施形態の画像形成装置の要部を示した縦断面図、さらに図４はこの画像形成装置に交換自在に装着するロール紙カセットの正面図であり、図５はその上面図である。
【００１６】
この実施例で示した画像形成装置はディジタル方式の複写機であって、図１、２において、１は画像形成装置本体で、上面に複写原稿が載置されるコンタクトガラス２を有している。３は自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）で、後端側がヒンジ機構４、４を介して画像形成装置本体１に回動自在に取り付けられていて、図２に示すように、コンタクトガラス２から離れた状態で静止できるようになっている。自動原稿搬送装置３は搬送部９０を備えていて、９１は複写原稿を載せる原稿載置台、９２は複写原稿を搬送方向と直交する方向に規制するガイドである。また、コンタクトガラス２の側方にはＡＤＦ用コンタクトガラス９３が設けられている。そして、自動原稿搬送装置３の底面でＡＤＦ用コンタクトガラス９３に対応する位置にはスリット９４が設けられており、原稿がこのスリット９４を通過するときに図示しない露光光学系によって原稿が読み取られるようになっている。また、スリット９４の側方で、コンタクトガラス２に対応する位置には原稿マット９５が設けられている。５は複写情報等を入力するための操作パネルである。
【００１７】
６は前カバーで、下端側がヒンジ機構７、７を介して画像形成装置本体１に回動自在に取り付けられていて、手前側に開くと前方に向けてほぼ水平に突出した状態で保持されるようになっている。８はトナーカートリッジ、９はトナー回収タンクである。
【００１８】
前カバー６の下方には上下二段の給紙カセット１０、１１が設けられている。１０が上給紙カセットで１１が下給紙カセットである。これら上下の給紙カセット１０，１１は画像形成装置本体１の装着口３２．３３に対して装着可能となっており、図２において正面方向に引き出し自在となっている。これら給紙カセット１０，１１の構成の詳細については図４乃至図５を使用しては後述する。
【００１９】
図１に戻り、１４は手差し給紙部で、手差しトレイ１５を有している。手差しトレイ１５は基端部が支軸（不図示）を介して画像形成装置本体１に回動自在に取り付けられていて、図に示すように側方に向けてほぼ水平に突出した状態と、ほぼ垂直に起立して画像形成装置本体１の側面に密着した状態（収納状態）とをとることができるようになっている。
【００２０】
また、前カバー６の上方には、排出部１２から排出された複写物を貯留するためのコピー収納部１３が設けられている。
【００２１】
次に図３を参照して、給紙カセットから送り出された用紙の搬送について説明する。
なお、図３では、上給紙カセット１０にはシートカセットが、下給紙カセット１１にはロール紙カセットが装着された実施例となっている。
【００２２】
給紙カセット１０には、リフト板８０が備えられ、このリフト板８０上に装填したシート状の用紙束は、カセットの装着によりリフト板がたとえばバネ手段により支点８１を中心にして上方へ持ち上げられ、用紙束は、その最上部の用紙が画像形成装置本体に設けられた給紙ローラ１８と当接する。
そして画像形成装置本体の制御部からの指令により給紙ローラ１８が回転をはじめるとそれ自体公知の爪分離機構により最上部の用紙だけが画像形成装置本体内部へ送り出される。
【００２３】
こうして給紙カセット１０から送り出された用紙は、画像形成装置本体の搬送路に進入する。この搬送路入口付近にはレジストローラ３６、３７が用紙の搬送経路を挟むように対向配置され、図示しない駆動機構によりローラ３６が回転駆動され、このローラ３６の駆動に従動してローラ３７が連れ回るようになっている。このレジストローラ対３６，３７の上流側には、レジストローラ対で先端が規制された用紙のタイミングを検出するレジストスイッチ３８が設けられていて、このレジストスイッチ３８から与えられる信号に応じて給紙ローラの回転を停止させるよう制御される。
【００２４】
レジストローラ３６、３７の上方には画像形成部３９が設けられている。画像形成部３９は、表面にトナー像が形成される感光体ドラム４０と、その周囲に回転方向に沿って配設されたクリーニングユニット４１、帯電器４２、現像ユニット４３、転写ローラ４４等を有している。そして、画像形成のタイミングに応じてレジストローラ対が再駆動され、転写ローラ４４と感光体ドラム４０との間に形成された転写部へ送られ、トナー像を転写される。
【００２５】
画像形成部３９の上方（転写部より搬送路下流側）には定着部４５が設けられている。この定着部４５は、用紙の搬送経路を挟むように対向配置された加圧ローラ４６、熱ローラ４７から成る一対のローラ対を有しており、これらの間に用紙を挟み込んで加圧するとともに加熱し、用紙上に転写されたトナー像を溶融し、用紙上に定着させる。
【００２６】
定着部４５の上方には前記排出部１２が設けられている。この排出部１２は、用紙の搬送経路を挟むように対向配置された一対の排出ローラ４８、４９を有しており、定着部４５を通過した用紙を排出ローラ４８、４９で挟み込んでコピー収納部１３内に排出する。
【００２７】
なお、画像形成装置本体下部のカセット１０，１１それぞれの図中左側には、垂直搬送路９１，９２，９３が設けられており、各カセットの下方側に積木上にカセットを設けた場合に、下方側のカセットから用紙を画像形成装置本体の用紙搬送路へ導くようになっている。
具体的には、垂直搬送路９１は、下給紙カセット１１から送り出された用紙をレジストローラ対３６，３７へ、また垂直搬送路９２，９３は、下給紙カセット１１の下方側にさらにカセットを装着した場合に、そのカセットから送り出される用紙を垂直搬送路９１を経由してレジストローラ対３６，３７へ導くものである。そして垂直搬送路９２，９３の間には搬送ローラ対９５が設けられている。
【００２８】
次に、この実施例で下給紙カセットとして画像形成装置本体に装着されている、本発明の特徴であるロール紙カセットについて図４（正面概略図）および図５（上面概略図）を用いて説明する。
【００２９】
全体として１００で示すロール紙カセットには、カセットハウジング１０１内部にロール紙１１０を回転自在に支持する一対の支持部材１０２，１０３が設けられている。この支持部材１０２，１０３の上面には、凹部１０４，１０５が形成され、ロール紙１１０の回転軸１０６を支持することができるようになっている。
なお、ロール紙１１０の回転軸１０６は、ロール紙の芯紙に挿入された軸や、あるいはロール紙１１０の芯紙に装着したフランジ部材１０７に形成した軸のようなそれ自体公知の軸である。
【００３０】
またカセットハウジング１０１の底面には、支点１１２を回転中心として旋回自在なリフト板１１４が設けられている。そしてカセットハウジング１０１の底面とリフト板１１４との間に設けたバネ（不図示）により、このカセット１００を画像形成装置本体装着時にはこのリフト板１１４が図中矢印１１６へ持ち上げられる（図中時計方向へ旋回）。
【００３１】
一方、カセットハウジング１０１には、２つの搬送ローラ１３０，１３１が回転自在に装着され、この２つの搬送ローラ１３０，１３１間には、それ自体公知のカッタ手段１３４が設けられている。このカッタ手段１３４はたとえば特公平７−４９１９２に開示された円盤状のカッタ刃１７０をワイヤを駆動源としてキャリッジ１７２に沿って用紙の幅方向（図中の矢印方向）に往動もしくは復動移動させることで用紙を裁断するものである。そしてこのカッタ手段１３４のカッタ刃１７０は、非動作時にはロール紙の外側に退避しており、裁断指令に基づいてロール紙の幅方向を往動もしくは復動することで裁断するようになっている。
【００３２】
搬送ローラ１３０，１３１の回転軸１３６，１３７の一方側（図５中上部側）はカセットハウジング１０１の側壁より突出し、その先端にギア１３８，１３９が取り付けられている。この２つのギア１３８，１３９の間には別のギア１４０カセットハウジング１０１の側壁に回転自在に取り付けられ、これら３つのギアによるギア列が構成されている。この中心のギア１４０の回転軸１４２の先端には、画像形成装置本体の駆動源側に設けられたカプラー１４３と駆動連結させるためのピン１４４が設けられている。
これらカプラー１４３、ピン１４４、及びギア１４０，１３８，１３９により駆動伝達手段が構成されている。
【００３３】
一方、リフト板１１４には、前述した２つの搬送ローラ１３０，１３１と対応する位置関係で開口１５０，１５１が設けられ、そしてこの開口１５０，１５１よりその一部が突出する位置関係で従動ローラ１５２，１５３がリフト板１１４の下面に回転自在に取り付けられている。そして搬送ローラ１３０と従動ローラ１５２が、また搬送ローラ１３１と従動ローラ１５３とがそれぞれローラ対を形成している。
【００３４】
以上説明した、ロール紙カセット１００へは、ロール紙１１０を紙の先端がリフト板１１４の端部に位置付けられるように搬送ローラ１３０，１３１の下側を通して引き出しセットする。そして、このようにロール紙１１０をセットしたロール紙カセット１００を画像形成装置の下カセット１６に装着すると、リフト板係合機構１７８，１７９が解除され、矢印１１６方向リフト板１１４が上昇し用紙の先端がリフト版１１４と画像形成装置本体に設けられたシート紙と兼用の給紙ローラ１９とによってはさまれることになる。
なお、図５中１６０はカセットハウジング側壁に設けられた電気接続部であり、ロールカセットもしくはシートカセットのいずれであるか等のカセット識別や、カッタ手段１３４への給電を行うようになっている。
【００３５】
今、画像形成装置の下カセットとしてロール紙カセット１００が選択されている場合、この電気接続部によりロール紙カセットと判断され、複写動作の開始信号に基づいて、搬送ローラ１３０，１３１への駆動伝達、カッタ手段１３４への給電が実行される。また、画像形成装置がロール紙カセットの装着判断を行っている場合には、複写機の用紙選択モードのデフォルト値自体をロール紙カセット選択状態とするような制御を行ってもよい。
一方、通常のシートカセットにも上述したロール紙カセットの電気接続部１６０と同様の電気接続部を有しており、このシートカセットでは用紙サイズの判断情報を含む装着判断を実行する。そして画像形成装置がシートカセットが装着されていると判断した場合には、前述した本体側の駆動源は動作することはない。
【００３６】
以上説明した本実施形態では、操作パネル５からロール紙カセットが選択されると、長尺用紙に対する画像形成処理に適した長尺用紙モードに移行するようになっている。この長尺用紙モードの内容は、具体的には、▲１▼レジストスイッチ３８を用いたジャム（用紙の重送）の検知を行わないか検知時間を長くする、▲２▼画像メモリを分割しない、という二つの要素から成っている。これらについて、以下に詳細に説明する。
【００３７】
まず、▲１▼について説明する。用紙の搬送方向先端部がレジストスイッチ３８に達するとレジストスイッチ３８がＯＮとなり、その用紙の搬送方向後端部がレジストスイッチ３８を通過するとレジストスイッチ３８がＯＦＦとなる。このＯＮからＯＦＦまでの時間は用紙のサイズによって決まり、制御回路は、この時間が所定時間を超えると重送が生じていると判定して運転を停止する。定形用紙を連続して搬送する場合には、用紙間に隙間が生じるため、このような処理が可能であるが、長尺用紙は連続しているため、カットされない限りレジストスイッチ３８はＯＮのままで、定形用紙の場合と同じ長さの時間で判定すると誤動作となる。そこで、長尺用紙モードにおいては、このような処理を行わないか、または検知時間を長くして誤動作を防ぐようにしている。
【００３８】
次に、▲２▼について説明する。定形用紙に画像形成を行う場合、制御回路のＣＰＵは、スキャナーから読み込んだデータを一旦ビットマップメモリーに展開する。このビットマップメモリーでは、原稿のデータをページ毎に領域を確保して展開しているが、長尺用紙モードでは、ＣＰＵは、このページ毎の領域の区切りを無くし、メモリ全体を一つの領域として確保するようにしている。
【００３９】
次に、実際にコピーを行う場合について説明する。まず、操作パネル５より下給紙カセット１１のロール紙の方を選択しプリントボタンを押すと、複写原稿が長さ方向に送られ、ＡＤＦ用コンタクトガラス９３の下方に配置された露光光学系で原稿の画像が読み取られる。また、搬送ローラ２３，２４が回転して長尺用紙１７の先端部を画像形成装置本体１内に引き込む。
【００４０】
ロール紙１７の先端部は搬送経路内を上昇し、レジストスイッチ３８を通過してレジストローラ３６、３７間に突き当たって停止する。また、画像形成部３９では、帯電器４２によって感光体ドラム４０の表面が帯電され、感光体ドラム４０が回転し、前記露光光学系で読み取られた複写原稿の画像の反射光が感光体ドラム４０の表面に照射され、感光体ドラム４０の表面にこの画像の静電潜像が形成される。そして、現像ユニット４３が感光体ドラム４０の表面にトナーを付着させてこの静電潜像を現像する。
【００４１】
ロール紙１７が停止して所定時間経過すると、レジストローラ３６、３７が回転してロール紙１７が再び上昇する。そして感光体ドラム４０と転写ローラ４４の間を通る際に感光体ドラム４０の表面のトナー像がロール紙１７上に転写される。そして、ロール紙１７は定着部４５に至り、ローラ４６、４７間で加圧されるとともに加熱され、これによってトナー像が溶融してロール紙１７上に定着する。そして、画像が形成されたロール紙１７は排出部１２に至り、排出ローラ４８、４９によりコピー収納部１３に排出される。
【００４２】
なお、ロール紙１７は、所定の長さだけ搬送された時点でカッター５０により幅方向に切断される。このとき、カッター５０はロール紙カセット１１に備えられているので、ロール紙１７を巻き戻す機構は必要ない。そして、原稿載置台９１上に新しい複写原稿をセットしてプリントボタンを押すと、上述した動作が繰り返されて次のコピーが行われる。
【００４３】
このように、ロール紙カセットとシートカセットとを交換自在に装着することが可能となったため、画像形成装置そのものをコンパクトに設計することが可能となる。
【００４４】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上述した実施形態に種々の変形を施すことができる。
【００４５】
例えば、上記実施形態のうち、カセットを１段のみにし、この１段にシートカセットとロール紙カセットとを交換自在にすれば一層コンパクトな画像形成装置とすることができる。
【００４６】
また、あるいは三段以上の給紙カセットを装着できる画像形成装置にも本発明を適用できるのは勿論である。
【００４７】
また、採用する画像形成装置によってはロール紙裁断用カッターを画像形成装置本体内に設けてもかまわない。
【００４８】
また、上記実施形態では複写機の例を示したが、本発明はプリンターやファクシミリ等の画像形成装置にも適用が可能である。
【００４９】
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態である画像形成装置の外観斜視図。
【図２】  本発明の一実施形態である画像形成装置の外観斜視図。
【図３】  図１、２の画像形成装置の要部縦断面図。
【図４】  本発明に適用されるロール紙カセットの正面概略図
【図５】  本発明に適用されるロール紙カセットの上面概略図
【符号の説明】
１  画像形成装置本体
１０  上給紙カセット
１１  下給紙カセット
１６  シート紙
１１０  ロール紙
１３０  搬送ローラ
１３１  搬送ローラ
１３４  カッター
１４３  カプラー（本体側駆動源）
１４４  ピン（カセット側駆動連結部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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