(57)【要約】【課題】略鉛直上方向に用紙を搬送する画像形成装置において、装置本体の幅や奥行きを大きくすることなく装置高さを低くして装置の小型化を図る。【解決手段】マルチ給紙部のマルチ給紙分離パッド４が給紙カセット１１に取り付けられている。給紙カセット１１の着脱時には、分離パッド４は給紙ローラ１を乗り越えなければならないが、突き当てカラー１ｂが回転しながら、分離パッド４を押し下げるので、低抵抗で給紙カセット１１を着脱することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成部と、用紙を搬送可能で前記画像形成部に設けられ略鉛直上方向に用紙が搬送される画像形成搬送路と、前記画像形成搬送路の上流側に設けられ用紙を載置する給紙カセットと載置された用紙を１枚ずつ画像形成部に搬送するカセット給紙部と、カセット給紙部と対向する位置に設けられ複数のサイズの用紙に対応して積載及び連続給紙が可能なマルチ給紙部と、前記給紙部と前記画像形成搬送路の間に設けられ前記給紙部から前記画像形成搬送路へ給送される用紙が通過する給紙搬送路と、前記画像形成搬送路の下流側に設けられ前記画像形成搬送路から排出される画像形成済みの用紙を搬送する排紙ローラとを備え、
前記給紙カセットに前記マルチ給紙部の用紙分離手段の一部を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記用紙分離手段の一部は、用紙分離ニップ部の下部を形成する分離パッド又はリタードローラであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記用紙分離手段の一部は、用紙分離ニップ部の下部を形成する分離パッドと用紙を給紙ローラに圧接するためのリフトアップ手段であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ等の給紙装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図９は従来の給紙装置を伴う電子写真を用いた画像形成装置の第一例を示した断面図である。以下、図９を用いて画像形成装置全体の構成について説明する。
【０００３】
図９において、上部Ａは画像形成装置であり、１０１は感光ドラム１０１ａ及び帯電ローラ、現像スリーブ、クリーニング手段、トナー容器等の電子写真プロセス部品が一体化されたプロセスカートリッジ、１０２はレーザー露光装置、反射ミラーが一体化されたレーザースキャナ、１０３は転写ローラであり、これらがそれぞれ４組設けられており多色現像が可能になっている。
【０００４】
又、１０４は定着器であり、以上で構成される図示２点鎖線の枠内が画像形成装置の画像形成部である。１０５はレジストローラ、１０６は排紙ローラ、１０７は排紙トレイ、１０８は自動両面印刷時の用紙が再給紙される両面再給紙搬送路に設けられた再給紙搬送ローラである。下部Ｂは給紙装置であり、ユーザーの用途の合わせた様々なサイズの用紙を少量ずつ装置の外部から挿入して使用するマルチ給紙部Ｂ１とユーザーが多量の定型用紙を積載して使用する給紙カセット部Ｂ２が備えられている。
【０００５】
以下、図９（ａ）を用いて画像形成装置及び給紙装置全体の動作について説明する。
【０００６】
感光ドラム１０１ａは、矢印の方向に回転し、図示されていない高圧電源から給電される帯電ローラによって一様に帯電される。レーザースキャナ１０２から発せられたレーザー光は、感光ドラム１０１ａへ照射され、感光ドラム１０１ａ上には静電潜像が形成される。トナー容器の中にはトナーが充填されており、現像スリーブの回転に伴い、適量のトナーが適度の帯電を受けた後、感光ドラム１０１ａ上に供給され、現像スリーブ上のトナーは感光ドラム１０１ａの静電潜像に付着し、潜像が現像されトナー像として可視化され、これらの現像動作はプロセスカートリッジ１０１内で行われている。
【０００７】
マルチ給紙部Ｂ１又は給紙カセットＢ２からはタイミングを取って、用紙を１枚ずつ給紙し、図示されていない分離手段によって１度の給紙毎に最上層の１枚のみ分離・搬送され、レジストローラ１０５を経て画像形成部へ搬送させる構成になっている。可視化された感光ドラム１０１ａ上のトナー像は、転写ローラ１０３により用紙上に転写される。転写されずに感光ドラム１０１ａ上に残った転写残トナーは、クリーニングブレードにより廃トナー容器に収納され、表面をクリーニングされた感光ドラム１０１ａは繰り返し次の画像形成プロセスに入る。これらの動作も又プロセスカートリッジ１０１内で行われている。
【０００８】
トナー像を載せた用紙は、定着器１０４によって加熱、加圧を受けトナー像が紙上に永久定着される。そして、画像を定着された用紙は、定着部上方で屈曲して、排紙ローラ１０６によって装置本体上部の排紙トレイ１０７される。図中の矢印は用紙の搬送路を示している。又、自動両面印刷時には、図９（ｂ）に示すように、排紙ローラ１０６で用紙をニップしたままスイッチバックして図示の矢印の搬送路を通って再給紙されてレジストローラ１０５へ送られ、裏面に画像が形成される。
【０００９】
図９（ｂ）中の矢印Ａ〜Ｃはユーザーのアクセス方向を示しており、矢印Ａはプロセスカートリッジの脱着方向、矢印Ｂはマルチ給紙部へ用紙を積載する方向である。又、カセット給紙部は矢印Ｃの方向に着脱されて、用紙を積載することが可能であり、全て図面の左方向からのアクセスになっているため、ユーザーが装置に向かう方向は図示Ｄ方向であることが一般的である。
【００１０】
本従来例は、画像形成部が設けられた画像形成搬送路が略鉛直上方向に用紙を搬送する画像形成装置に、両面再給紙搬送路を付加した代表的な構成であって、本従来例はプロセスカートリッジ、転写ローラが４組備え、４色を順次直接記録紙へ転写するカラー直接転写方式の画像形成部の例を説明したが、プロセスカートリッジ、転写ローラが１対のみで単色印刷を行う画像形成部や、プロセスカートリッジ、転写ローラが４対あり、中間転写体へ順次転写した後に記録紙へ再度一括転写するカラー間接転写方式の画像形成部や、その他の印刷方式の画像形成部で置き換えた場合でも全体の構成はほぼ同様である。
【００１１】
給紙装置において１度の給紙毎に最上層の１枚のみ分離・給送する方法については様々な方式が実用化されており、それぞれの給紙装置の要求性能によって使い分けられている。従来例のマルチ給紙部やカセット給紙部では、構成が簡単で様々な厚さの紙を分離できる特徴を持つ摩擦分離パッド方式又はリタードローラ方式が多く採用されている。
【００１２】
以下、図７を用いて摩擦分離パッド方式の給紙装置の構成について説明する。図７は従来の摩擦分離パッド方式を説明するための図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ），（ｃ）は動作を説明するための図７（ａ）中の矢印Ａ方向から見た断面図である。
【００１３】
図７において、５１は用紙を搬送可能な給紙ローラ、５２は給紙ローラ５１から離間する退避位置（図７（ｂ））と給紙ローラ５１に圧接する圧接位置（図７（ｃ））の間を回動可能に保持され用紙を積載する用紙積載台、５２ａはその回動中心、５３は用紙積載台５２に積載された用紙を給紙ローラ５１へ押圧する方向に付勢するため用紙積載台５２を押し上げる方向に作用する用紙積載台ばね、５４は給紙ローラ５１から離間する退避位置（図７（ｂ））と給紙ローラ５１に圧接する圧接位置（図７（ｃ））の間を回動可能に保持され用紙を１枚ずつ分離する分離手段である分離パッド、５４ａはその回動中心、５５は分離パッド５４を給紙ローラ５１へ押圧するために分離パッド５４を押し上げる方向に作用する分離パッドばね、５７は用紙積載台ばね５３の作用力に抗して用紙積載台５２を押し下げて退避位置へ移動させることが可能なカムである。
【００１４】
図７（ｂ）に示すように、カム５７が用紙積載台５２を押し下げたとき、用紙積載台５２の底面の突起５２ａと５２ｂが分離パッド５４を押し下げることによって、分離パッド５４を退避位置へ移動させることができ、反対にカム５７が用紙積載台５２を押し下げない状態では図７（ｃ）の通り分離パッド５４は圧接位置にある構成になっている。５８は給紙ローラ５１とカム５７が同軸的に固定された給紙軸であって、図示のような欠歯ギア５９とソレノイド６０を組み合わせた間欠駆動機構によって、装置に給紙信号が入力されると１回転して停止する間欠回転動作が可能になっている。６１は５１〜６０の部材を支持する枠体である。
【００１５】
以下、図８を用いて摩擦分離パッド方式の給紙装置の動作について説明する。（ａ）〜（ｄ）は動作を説明するための略図であり、左側に装置内部の給紙ローラ５１、用紙積載台５２、分離パッド５４、カム５７を、右側に装置側部の欠歯ギア５９、ソレノイド６０を描き、欠歯ギア５９とカム５７が給紙軸５８によって同軸的に支持されていることを一点鎖線で示している。
【００１６】
（ａ）は給紙動作待機状態の図である。待機状態では用紙積載台５２はカム５７に押し下げられて退避位置にある。装置に起動信号が入力されると、ソレノイド６０が図示Ａ方向に引かれ、欠歯ギア５９が図示Ｂ方向へ回転することによって、給紙軸５８と給紙ローラ５１とカム５７は回転を始める。
【００１７】
（ｂ）は給紙軸５８の回転が開始した直後の図である。カム５７が用紙積載台５２を押し下げる位相から離間する位相へと遷移することによって、用紙積載台ばねの作用により用紙積載台５２に積載された用紙Ｐが給紙ローラ５１に圧接される圧接位置へ移動する。
【００１８】
（ｃ）は給紙軸５８の回転が進行し給紙ローラ５１が用紙を給紙する状態の図である。給紙ローラ５１による摩擦搬送力が最上層の用紙に作用し、分離パッド５４の摩擦力がそれ以下の用紙の裏面に作用することによって最上層の１枚だけ分離されて搬送される。
【００１９】
（ｄ）は給紙軸５８の回転が更に進行した状態の図である。このとき、カム５７が用紙積載台５２から離間した位相から用紙積載台５２を押し下げる位相へと遷移した状態となり、図の通り用紙積載台５２が退避位置へ移動する。このため、最上層の用紙に給紙ローラ５１による搬送力は作用しなくなるが、この時点で用紙の先端は次の搬送ローラに到達しており、最上層に１枚だけは継続して搬送される。その後、給紙軸５８が１周し（ａ）の状態に戻ったところで給紙軸５８の間欠動作が終了して停止する。
【００２０】
以上の説明の通り、用紙を分離搬送する際には用紙積載台５２が圧接位置にあるが、分離搬送動作が終了するとカム５７の作用によって用紙積載台５２を退避位置へ移動させている。
【００２１】
図９のような画像形成搬送路が略鉛直上方向に用紙を搬送し、カセットをマルチ給紙部方向に引き出す構成の画像形成装置では、＜Ａ：カセットの高さ＋Ｂ：マルチ給紙部の高さ＞でマルチ給紙部上部の高さが決まってしまい、装置高さが高くなってしまうという欠点があった。これを解決するためには、図１０（ａ）のように構成すれば小型化を図ることができるが、マルチ給紙部Ｂ１と干渉するため、カセットを図示Ａ方向へ引き出すことができなくなり、図面に垂直な方向に引き出さなければならない。
【００２２】
このとき、カートリッジの脱着、マルチ給紙部への用紙のセット、ジャム処理等のユーザーアクセス方向が矢印Ｂの方向であるのに対して、給紙カセットのみアクセス方向が異なるので、より広い設置面積が必要となるため、ユーザビリティーが悪い。又、図示Ａ方向から給紙カセットを引き出す構成案としては、図１０（ｂ）のようにマルチ給紙部も一体となって引き出さすことも可能ではある（例えば、特許文献１参照）。
【００２３】
【特許文献１】特開２００１−２２５９７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
しかしながら、図１０（ｂ）に示す構成では、駆動伝達機構が複雑になるという問題点があり、実現するためには多くの技術課題がある。又、引き出したカセットが大型になるため、ユーザビリティーが悪いという大きな問題点もある。
【００２５】
本発明は上記従来の課題を解決するものであって、略鉛直上方向に用紙を搬送する画像形成装置において、装置本体の幅や奥行きを大きくすることなく、装置高さを低くし、装置の小型化を図ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、画像形成部と、用紙を搬送可能で前記画像形成部に設けられ略鉛直上方向に用紙が搬送される画像形成搬送路と、前記画像形成搬送路の上流側に設けられ用紙を載置する給紙カセットと載置された用紙を１枚ずつ画像形成部に搬送するカセット給紙部と、カセット給紙部と対向する位置に設けられ複数のサイズの用紙に対応して積載及び連続給紙が可能なマルチ給紙部と、前記給紙部と前記画像形成搬送路の間に設けられ前記給紙部から前記画像形成搬送路へ給送される用紙が通過する給紙搬送路と、前記画像形成搬送路の下流側に設けられ前記画像形成搬送路から排出される画像形成済みの用紙を搬送する排紙ローラとを備え、前記給紙カセットに前記マルチ給紙部の用紙分離手段の一部を設けたことを特徴とする。
【００２７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記用紙分離手段の一部は、用紙分離ニップ部の下部を形成する分離パッド又はリタードローラであることを特徴とする。
【００２８】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記用紙分離手段の一部は、用紙分離ニップ部の下部を形成する分離パッドと用紙を給紙ローラに圧接するためのリフトアップ手段であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
請求項１記載の発明によれば、画像形成部が設けられた画像形成搬送路が略鉛直上方向に用紙を搬送する構成の画像形成装置において、マルチ給紙部の分離パッド部をカセット給紙部の給紙カセット内に配置し、給紙カセット引出し時にマルチ給紙分離パッドが一緒に引き出されることでマルチ給紙部を従来より低い位置に配設することができ、装置が小型化が達成できる。
【００３０】
請求項２記載の発明のによれば、画像形成部が設けられた画像形成搬送路が略鉛直上方向に用紙を搬送する構成の画像形成装置において、マルチ給紙部のリタードローラをカセット給紙部の給紙カセット内に配置し、給紙カセット引出し時にリタードローラが一緒に引き出されることでマルチ給紙部を従来より低い位置に配設することができ、装置が小型化が達成できる。
【００３１】
請求項３記載の発明によれば、画像形成部が設けられた画像形成搬送路が略鉛直上方向に用紙を搬送する構成の画像形成装置において、マルチ給紙部の分離パッドと給紙中板をカセット給紙部の給紙カセット内に配置し、給紙カセット引出し時にマルチ給紙分離パッドと給紙中板が一緒に引き出されることでマルチ給紙部を従来より低い位置に配設することができ、装置が小型化が達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について説明するが、給紙から画像形成に至る動作や構成要素等の従来例と共通に部分については説明を省略する。
【００３３】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の図であって、（ａ）は装置全体断面図、（ｂ）はマルチ給紙部の詳細断面図である。
【００３４】
図１において、１は用紙を搬送可能な給紙ローラでゴムローラ部１ａと回転可能な突き当てカラー部１ｂにより構成されている。２は給紙ローラ１から離間する退避位置と給紙ローラ１に圧接する圧接位置の間を動作可能に保持され用紙を積載するマルチ給紙中板、３はマルチ給紙中板２に積載された用紙を給紙ローラ１へ押圧する方向に付勢するため、マルチ給紙中板２を押し上げる方向に作用するマルチ中板ばね、４は４ｃを中心に回動可能に保持され用紙を１枚ずつ分離する分離手段である分離パッド、５は分離パッド４を給紙ローラ１へ押圧するために分離パッド４を押し上げる方向に作用する分離パッドばね、６は上記マルチ給紙中板２とマルチ給紙トレイバネを支持する中板保持板、７は用紙を積載するマルチ給紙トレイ、８は給紙ローラ１とマルチ給紙中板２を昇降させる不図示のカムが固定された給紙軸であって、図７の従来例と同様に欠歯ギアとソレノイドを組み合わせた間欠駆動機構によって、装置に給紙信号が入力されると１回転して停止する間欠回転動作が可能になっており、本マルチ給紙装置の給紙動作方法は上記従来例と同様である。
【００３５】
１１はカセット給紙ローラ２１から給紙される用紙を積載する給紙カセットで、上記の分離パッド４と分離パッドばね５が固定されている。
【００３６】
（ａ）の装置全体断面図において、１０１は感光ドラム１０１ａ及び帯電ローラ、現像スリーブ、クリーニング手段、トナー容器等の電子写真プロセス部品が一体化されたプロセスカートリッジ、１０２はレーザー露光装置、反射ミラーが一体化されたレーザースキャナ、１０３は転写ローラ、１０４は定着器であり、以上で構成される図示点線の枠内が画像形成装置の画像形成部である。１０５はレジストローラ、１０６は排紙ローラ、１０７は排紙トレイ、１０８は自動両面印刷時の両面再給紙搬送路に設けられた再給紙搬送ローラであり、これらの作用は従来例と同様である。
【００３７】
本実施の形態の特徴は、マルチ給紙部のマルチ給紙分離パッド４が給紙カセット１１に取り付けられていることである。このため、従来は図９のように給紙カセットの高さＡより上部にしか配置できなかったマルチ給紙部Ｂを低い位置に配置でき、図１（ａ）のようにＣ＜Ａ＋Ｂという関係にすることができるので装置の大型化が解消できる。
【００３８】
次に、給紙カセット１１の着脱動作について説明する。
【００３９】
マルチ給紙トレイ７は図２のように装置本体に収納可能である。マルチ給紙トレイ７を図２の矢印Ｄ方向に回動させると、中板支持板６はマルチ給紙トレイのガイド形状部（図１の７ｄ）に沿いながら、給紙軸８に回転可能に取り付けられたリンクアーム１２によって装置上部に押し上げられる。従って、中板支持板６に取り付けられているマルチ給紙中板２とマルチ中板ばね３も同期して図２の位置に退避する。これにより給紙カセット１１の着脱を妨げる部品はなくなるので、図２のように矢印Ｅ方向に引き出すことができる。
【００４０】
図３は給紙カセット着脱時の分離パッドの軌跡を示す図であり、（ａ）は引き出し時、（ｂ）は収納時であり、図中の矢印は給紙ローラ１の突き当てカラー１ｂの回転方向と給紙カセットの移動方向を示している。給紙カセット着脱時には、給紙カセットに配設された分離パッド４は給紙ローラ１を乗り越えなければならないが、図３のように突き当てカラー１ｂが回転しながら分離パッド４を押し下げるので、低抵抗で給紙カセット１１を着脱することができる。
【００４１】
以上説明した通り、本実施の形態における画像形成装置においては、マルチ給紙部のマルチ給紙分離パッドを給紙カセットに設け、マルチ給紙トレイ収納時にマルチ給紙トレイ及び中板が給紙カセットの着脱を阻害しない位置に退避することで、装置高さを低くすることができ、装置の小型化が達成できる。
【００４２】
本実施の形態では、画像形成部にプロセスカートリッジが４つ設けたカラー印刷の例を示したが、画像形成部にプロセスカートリッジを１つ設けた単色印刷の画像形成装置であっても、画像形成搬送路が略鉛直上方向に用紙を搬送する構成の画像形成装置であれば同様の効果が得られる。又、上記構成であれば、両面再給紙搬送路のない画像形成装置でも同様の効果が得られる。
【００４３】
＜実施の形態２＞
図４は本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の図であって、前記第１の実施の形態の分離パッド方式の代わりにリタードローラ方式を採用した実施の形態である。
【００４４】
本実施の形態のリタードローラ方式はリタードローラ４１が駆動力を持たない、所謂簡易リタード方式である。４１はリタードローラでリタードローラに固定された不図示のトルクリミッターと共にローラ軸４２に取り付けられている。４３はローラ軸受け、４４はローラ軸受けを上方向に付勢するリタード加圧ばねである。この構成によりリタードローラ４１は一定のばね圧でマルチ給紙ローラ１に圧接されている。
【００４５】
給紙動作は従来の簡易リタード方式と同様で、圧接ニップに用紙が突入すると用紙１枚のみの場合には給紙ローラ１の回転に従動して用紙が搬送され、リタードローラ４１も従動回転する。用紙が圧接ニップに複数枚突入した場合には不図示のトルクリミッターの作用で最上紙のみが搬送される。
【００４６】
その他の構成は上記実施の形態１と同様で、マルチ給紙トレイ７を回動させ、本体に収納すると給紙カセットを着脱することができ、実施の形態１と同様に装置の小型化が達成できる。
【００４７】
＜実施の形態３＞
図５は本発明の実施の形態３に係る画像形成装置の図であって、図５は用紙をセット時の図である。
【００４８】
前記実施の形態１との違いはマルチ給紙中板の配置であり、給紙ローラ１から離間する退避位置と給紙ローラ１に圧接する圧接位置の間を動作可能に保持され用紙を積載するマルチ給紙中板５１は、給紙カセット１１に設けられている。従って、給紙カセット１１の引き出し時には図６のようにマルチ給紙中板５１も一緒に引き出される。
【００４９】
その他の構成は実施の形態１と同様で、実施の形態１と同様に装置の小型化が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の全体断面図と給紙部詳細断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の給紙部詳細断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の給紙部詳細断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の給紙部詳細断面図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る画像形成装置の給紙部詳細断面図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係る画像形成装置の給紙部詳細断面図である。
【図７】従来の画像形成装置の給紙動作を説明するための斜視図と断面図である。
【図８】従来の画像形成装置の給紙動作を説明するための断面図である。
【図９】従来の画像形成装置の装置全体断面図である。
【図１０】従来の画像形成装置の課題を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１    マルチ給紙ローラ
２    マルチ給紙中板
３    マルチ中板バネ
４    分離パッド
５    分離パッドばね
６    中板保持板
７    マルチ給紙トレイ
８    給紙軸
１１  給紙カセット
【図１】
2005320141.tif 000003
【図２】
2005320141.tif 000004
【図３】
2005320141.tif 000005
【図４】
2005320141.tif 000006
【図５】
2005320141.tif 000007
【図６】
2005320141.tif 000008
【図７】
2005320141.tif 000009
【図８】
2005320141.tif 000010
【図９】
2005320141.tif 000011
【図１０】
2005320141.tif 000012