画像形成装置
【課題】他の画像形成装置との作像機構の共通化に適した新規の画像形成装置を提供する。
【解決手段】用紙上に画像を形成する画像形成装置は、収納可能な最大サイズの長方形の用紙を収納する向きが当該用紙の短辺が用紙取出し方向に沿う向きとされた用紙スタッカーと、用紙スタッカーに重なるように配置され、用紙スタッカーから取り出された用紙に用紙取出し方向に直交する方向に沿う主走査によって画像データに応じた像を形成する作像機構と、読取り可能な最大主走査寸法が最大サイズの用紙の短辺寸法以上かつ長辺寸法未満であって、読取りの副走査方向が用紙取出し方向に沿う方向になるように、作像機構の上方に配置されたイメージスキャナーと、イメージスキャナーの出力に基づいて画像データを生成する電気回路と、を備える。
【解決手段】用紙上に画像を形成する画像形成装置は、収納可能な最大サイズの長方形の用紙を収納する向きが当該用紙の短辺が用紙取出し方向に沿う向きとされた用紙スタッカーと、用紙スタッカーに重なるように配置され、用紙スタッカーから取り出された用紙に用紙取出し方向に直交する方向に沿う主走査によって画像データに応じた像を形成する作像機構と、読取り可能な最大主走査寸法が最大サイズの用紙の短辺寸法以上かつ長辺寸法未満であって、読取りの副走査方向が用紙取出し方向に沿う方向になるように、作像機構の上方に配置されたイメージスキャナーと、イメージスキャナーの出力に基づいて画像データを生成する電気回路と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙上に画像を形成する画像形成装置に関する。画像形成装置には、複写機、ＭＦＰ（Multi-functional Peripheral）およびファクシミリ装置が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機やコピー機能を有するＭＦＰでは、所定サイズの原稿画像の等倍コピーを必要最小限の構成で実現するように、読取り可能な原稿の最大サイズと機内に収納可能な用紙の最大サイズとが統一されている。例えば、Ａ３サイズの原稿の読取りが可能なイメージスキャナーを備える複写機は、Ａ３サイズの用紙の収納が可能な用紙スタッカーを備える。また、読取り可能な原稿の最大サイズがＡ４サイズであれば、機内に収納可能な用紙の最大サイズもＡ４サイズである。ただし、多くの画像形成装置は、機内に収納できない大きい用紙の使用を可能にする手差し給紙口を備えている。
【０００３】
イメージスキャナーと用紙スタッカーとの配置関係に注目すると、画像形成装置の構成は二つに大別される。一つは、イメージスキャナーによる原稿画像の読取りの副走査方向と用紙スタッカーからの用紙取出し方向（給紙開始方向）とが交差する構成であり、他の一つは、読取りの副走査方向と給紙開始方向とが実質的に平行になる構成である。前者の構成（二つの方向が交差）は、特許文献１、２、３などに記載されている。後者の構成（二つの方向が平行）は、例えば特許文献４、５に記載されている。特許文献４に記載されたＭＦＰにおいて、読取りの副走査方向および給紙開始方向は当該ＭＦＰの左右方向である。特許文献５に記載された画像形成装置において、読取りの副走査方向および給紙開始方向は当該画像形成装置の前後方向である。
【０００４】
一方、画像形成装置の開発手法として、複数の機種の構成要素を組み合わせて新たな画像形成装置を構成する手法が知られている。例えば上記特許文献１には、既存の複写機に備わるフラットヘッドスキャナーを既存のプリンターの上に支柱を介して取り付けてＭＦＰを構成することが記載されている。この手法によれば、開発時間を短縮することができ、機種間で部品を共通化することができるので、新たな画像形成装置を安価に提供することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２０８４８２号公報
【特許文献２】特開２００５−１１５０８４号公報
【特許文献３】特開平５−１２７４４３号公報
【特許文献４】特開２００５−９４２２３号公報
【特許文献５】特開２００３−１４６５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
既存の画像形成装置の構成を開発のベースとして、画像形成能力を縮減した画像形成装置を新たに提供することが考えられる。例えば、Ａ３サイズの画像を形成する能力をＡ４サイズの画像を形成する能力に縮減する。この縮減によって、用紙スタッカーの収納すべき用紙の最大サイズがＡ３サイズからその半分のＡ４サイズになるので、用紙収納スペースの平面積が約半分になる。また、用紙の最大サイズと同じとされるイメージスキャナーの最大読取りサイズもＡ３サイズからＡ４サイズになる。つまり、用紙スタッカーおよびイメージスキャナーの小型軽量化を図ることができる。
【０００７】
Ａ３サイズの画像形成能力をもつ既存の画像形成装置のプリンターエンジン（作像機構）を利用すると、「ビジネス文書の標準的なサイズであるＡ４サイズの画像形成が可能であれば良い」というユーザーおよび「安価でかつＡ３サイズの画像の形成が可能であってほしい」というユーザーの両方のユーザーの要望に応えることができる。Ａ３サイズ用の手差し給紙機構をオプションのユニットとして準備し、手差し給紙機構の装着によってＡ３サイズの画像形成が可能になるようにすればよい。ただし、Ａ３サイズの画像を形成するには、Ａ３サイズ用の給紙機構だけでなく、文書データやスキャン画像データをＡ３サイズのラスタ画像データに変換したり、Ａ３サイズの用紙の搬送を制御したりする能力をもつ電気回路が必要である。既存の画像形成装置の電気回路をそのまま適用すると、Ａ３サイズの画像形成が不要なユーザーにとって余分な機能が備わることになるので、電気回路についてもＡ３サイズの画像形成用の付加電気回路をオプションとして準備するのがよい。付加電気回路の取付け位置については、既存の構成に対する変更箇所が少なくなるように選定するのがよい。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑み、他の画像形成装置との作像機構の共通化に適した新規の構成をもつ画像形成装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する装置は、用紙上に画像を形成する画像形成装置であって、収納可能な最大サイズの長方形の用紙を収納する向きが当該用紙の短辺が用紙取出し方向に沿う向きとされた用紙スタッカーと、前記用紙スタッカーに重なるように配置され、前記用紙スタッカーから取り出された用紙に前記用紙取出し方向に直交する方向に沿う主走査によって画像データに応じた像を形成する作像機構と、読取り可能な最大主走査寸法が前記最大サイズの用紙の短辺寸法以上かつ長辺寸法未満であって、読取りの副走査方向が前記用紙取出し方向に沿う方向になるように、前記作像機構の上方に配置されたイメージスキャナーと、前記イメージスキャナーの出力に基づいて前記画像データを生成する電気回路と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、他の画像形成装置との作像機構の共通化に適した新規の構成をもつ画像形成装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の外観の構成を示す斜視図である。
【図２】画像形成装置の内部構造の概要を示す分解斜視図である。
【図３】画像形成装置に備わるイメージスキャナーの上面の構成を示す平面図である。
【図４】画像形成装置に備わる用紙スタッカーの構成を示す平面図である。
【図５】手差し給紙ユニットを取り付けた状態の画像形成装置の模式図である。
【図６】画像形成装置の制御システムの構成を示すブロック図である。
【図７】コントローラーユニットにおける機能拡張回路の取付け構造を示す図である。
【図８】機能拡張回路の取付け構造の他の例を示す図である。
【図９】用紙サイズに応じた画像データ処理の概要を示す図である。
【図１０】手差し給紙ユニットが使用される様子を示す図である。
【図１１】機能拡張回路の構成を示すブロック図である。
【図１２】手差し給紙ユニットを使用する画像形成動作のシーケンスを示す図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る画像形成装置と同じプリンターエンジンを備える画像形成装置の構造の概要を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態に係る画像形成装置はイメージスキャナーを備える。この種の画像形成装置としては、複写機、ファクシミリ装置、および、少なくともコピーかファクシミリ送信かを含む複数の機能を有する複合機がある。図１に例示される画像形成装置１は、多機能の複合機、すなわちＭＦＰ（Multi-functional Peripheral）である。
【００１３】
図１のように画像形成装置１は、用紙スタッカー１５、プリンターエンジン１４、およびイメージスキャナー１３が順に積み重なるように配置されたタワー型である。２段のスタックトレイ１５Ａ，１５Ｂを有する引出し式の用紙スタッカー１５に隣接させて電源部１７が配置され、用紙スタッカー１５と電源部１７とがプリンターエンジン１４の下に位置する。プリンターエンジン１４の平面サイズは、用紙スタッカー１５および電源部１７のそれぞれの平面サイズを合わせたサイズにほぼ等しい。プリンターエンジン１４とイメージスキャナー１３とがイメージスキャナー１３の右端部を支持する支柱部１６を介して連結され、プリンターエンジン１４とイメージスキャナー１３との間に支柱部１６の排紙口１６１から排出される印刷後の用紙を収容する胴内排紙空間が設けられている。支柱部１６は胴内排紙空間にユーザーが手を入れて用紙を取り出すことができる高さを有し、胴内排紙空間は少なくとも画像形成装置１の前方および左方に開放される。このように胴内排紙空間を設けることにより、プリンターエンジン１４の側方に張り出すように排紙トレイを設けるのと比べて、画像形成装置の設置に必要な床面積を小さくすることができる。
【００１４】
イメージスキャナー１３には、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）１２がその背面側の端縁を軸として回転可能に取り付けられている。ＡＤＦ１２は、図１のようにイメージスキャナー１３に重なる閉状態において、セットされた原稿シートＯＳをイメージスキャナー１３の読み取り位置へ搬送する。その搬送方向は画像形成装置１の左右方向に沿う方向である。
【００１５】
図２は画像形成装置１の内部構造の概要を示している。
【００１６】
用紙スタッカー１５のスタックトレイ１５Ａ，１５Ｂに収納可能な用紙の最大サイズはＡ４サイズ（210mm×297mm）である。ただし、ここでいう最大サイズは日本国で一般的なＡ列の用紙の使用を想定した便宜上の表記におけるサイズであり、実際にはスタックトレイ１５Ａ，１５ＢはＡ４サイズよりも辺の寸法が所定範囲内で大きいサイズ、例えば短辺寸法が５．９ｍｍ大きいレターサイズ（215.9mm×279.4mm）を収納することができる。図２ではスタックトレイ１５ＡにＡ４サイズの用紙Ｐ１の束の収納されている様子が描かれている。
【００１７】
最大サイズの用紙を収納する向きは用紙スタッカー１５の構造によって一義的に決まっている。本例での最大サイズであるＡ４サイズの用紙Ｐ１は、その短辺が画像形成装置１の左右方向に沿い、長辺が前後方向に沿う向きで収納される。スタックトレイ１５Ａ，１５Ｂの左右方向の最大収納寸法はＡ４サイズの長辺寸法（297mm）よりも小さいので、スタックトレイ１５Ａ，１５ＢはＡ４サイズの用紙Ｐ１をその長辺が左右方向に沿う向きで収納することはできない。用紙Ｐ１の収納の向きは、言い換えれば、短辺がスタックトレイ１５Ａ，１５Ｂからの用紙取出し方向に沿う向きである。収納された用紙Ｐ１はピックアップローラー１５８，１５９を含む給紙機構によってスタックトレイ１５Ａ，１５Ｂから右方へ引き出すように取り出され、その後に上方のプリンターエンジン１４へ向けて搬送される。用紙の搬送方向に用紙の短辺が沿う向きは、いわゆる横向き（Ｙ）である。以下、横向きのＡ４サイズをＡ４Ｙサイズという。
【００１８】
プリンターエンジン１４は、Ａ４Ｙサイズに適合する長さの主走査が可能な電子写真式の作像機構である。像担持体としての感光体ドラム、帯電チャージャー、現像器、および露光手段としてのレーザースキャナーなどがプリンターエンジン１４に含まれる。プリンターエンジン１４は、図１３に示される画像形成装置２に搭載されるプリンターエンジン１４ｂと共通の部品で構成され、プリンターエンジン１４ｂと同じ作像能力を有する。図１３の画像形成装置２はＡ３サイズの用紙Ｐ２の収納が可能な用紙スタッカー１５ｂおよびＡ３サイズの原稿シートＯＳ２の読取りが可能なイメージスキャナー１３ｂを備えており、付加給紙機構を使用せずにＡ３サイズ（297mm×420mm）の画像を形成することができる。このような画像形成装置２のプリンターエンジン１４ｂと構成が共通であるプリンターエンジン１４を備える本実施形態の画像形成装置１は、手差し給紙口４０Ａを用いて給紙をすることにより、最大でＡ３サイズの画像を形成することができる。
【００１９】
イメージスキャナー１３の最大読取りサイズは収納可能な用紙の最大サイズと同じくＡ４サイズである。イメージスキャナー１３の上面には、図３に示されるように、原稿台ガラス１３１、ユーザが原稿シートＯＳを位置決めするためのスケール１３２、およびＡＤＦ１２による自動搬送において原稿画像を読み取るための窓１３３が配置されている。原稿台ガラス１３１は画像形成装置１の前後方向に短く左右方向に長い長方形である。Ａ４サイズの原稿シートＯＳは、ＡＤＦ１２を使用せずにその全体を読み取る場合において、長辺がイメージスキャナー１３の左右方向に沿うように原稿台ガラス１３１上に配置される。ラインセンサーの小型化の上で主走査ラインの短いのが有利であるので、イメージスキャナー１３の主走査方向Ｍ１は原稿台ガラス１３１の短尺方向とされ、副走査方向Ｍ２は原稿台ガラス１３１の長尺方向とされている。したがって、原稿シートＯＳの配置の向きは、短辺が主走査方向Ｍ１に沿ういわゆる縦向き（Ｔ）である。以下、縦向きのＡ４サイズをＡ４Ｔサイズといい、縦向きのＡ３サイズをＡ３Ｔサイズという。
【００２０】
固定式のラインセンサーによる主走査のための窓１３３は、原稿台ガラス１３１の副走査方向の片側に配置される。このため、イメージスキャナー１３の副走査方向の寸法はＡ４サイズの長辺寸法よりも長い。このようなイメージスキャナー１３を副走査方向が画像形成装置１の前後方向となるように配置すると、前後方向の寸法が最小限に抑えられたプリンターエンジン１４および用紙スタッカー１５に対して、前方または後方にイメージスキャナー１３が張り出すことになる。画像形成装置１を上から見た平面サイズの小型化のため、画像形成装置１ではイメージスキャナー１３がその副走査方向が左右方向となるように配置されている。
【００２１】
図４では用紙スタッカー１５のスタックトレイ１５Ａが前方に引き出された様子が描かれている。スタックトレイ１５Ａは、用紙スタッカー１５の左右の幅と同じ長さをもつフロントカバー１５２および最大収納サイズがＡ４Ｙサイズである収納ベース１５３を有する。フロントカバー１５２には把手１５１が取り付けられ、収納ベース１５３には用紙Ｐ１を位置決めするストッパー１５５，１５６，１５７が取り付けられている。収納ベース１５３の幅はフロントカバー１５２の左右の長さよりも短く、収納ベース１５３はフロントカバー１５２に対して図の左側に若干偏っている。これは、用紙スタッカー１５の内部の右側に図示しない給紙機構が配置されるからである。
【００２２】
Ａ４サイズの用紙Ｐ１は、上述のとおり、その長辺がプリンターエンジン１４による画像形成（作像）の主走査方向Ｍ３に沿い、短辺が画像形成の副走査方向Ｍ４に沿うように配置される。最大収納サイズがＡ４Ｙサイズであるので、副走査方向Ｍ４の長さがＡ４サイズの短辺寸法（210mm）にストッパー１５７の可動マージンを加えた値を超える用紙は、用紙スタッカー１５に収納することができない。最大収納サイズより大きいサイズの用紙に印刷する場合は手差し給紙ユニット４０を使用する必要がある。
【００２３】
用紙スタッカー１５に隣接する電源部１７には電源基板１７０が配置される。これによって、最大収納サイズのＡ３Ｔサイズの画像形成装置２（図１３参照）と同程度の平面サイズのハウジング内における最大収納サイズをＡ４Ｙサイズにしたことで生じた空間が有効利用される。重い部品を含む電源基板１７０を画像形成装置１の下部に配置することで、重量バランスが向上する。なお、図１３の画像形成装置２では、電源基板はプリンターエンジン１４ｂのハウジング内の下部に水平配置される。
【００２４】
図５は手差し給紙ユニット４０を取り付けた状態の画像形成装置１を模式的に示している。画像形成装置１は、操作パネル１１上の操作または図示しないネットワークを介して接続される外部機器からのアクセスに応じて動作する。例えばコピージョブが与えられると、ＡＤＦ１２が原稿シートをイメージスキャナー１３の読み取り位置へ搬送し、イメージスキャナー１３が原稿画像を光学的に読み取る。イメージスキャナー１３から出力される多値のスキャン画像データを図示しない電気回路が露光用のラスタ画像データに変換し、プリンターエンジン１４がラスタ画像データに対応した画像を用紙に印刷する。その際、用紙スタッカー１５または機構取付け部としての手差し給紙口４０Ａに取り付けられた手差し給紙ユニット４０が所定サイズの用紙をプリンターエンジン１４に供給する。プリンターエンジン１４は画像を印刷した用紙を排紙トレイ６５（プリンターエンジン１４の上面）に排出する。
【００２５】
手差し給紙ユニット４０は、プリンターエンジン１４を収容するメインハウジング１０の外側に着脱可能に取り付けられるオプション装備であり、用紙スタッカー１５のスタックトレイ１５Ａ，１５に収納できない大きいサイズの用紙の使用を可能にする。すなわち、手差し給紙ユニット４０は、スタックトレイ１５Ａ，１５Ｂに収納されている用紙を使用する標準仕様モード（第１モード）の画像形成ではなく、標準仕様モードの用紙と比べて大きい用紙を使用するオプションモード（第２モード）の画像形成を実現するための給紙機構である。手差し給紙ユニット４０は、メインハウジング１０に片持ち支持される基部４１と、手差し方向に長い用紙を安定に載置するために基部４１に組み付けられた可動部４２とで構成される。可動部４２は基部４１の外端縁に沿う軸を中心に回動可能であり、基部４１と重なり合う収納位置または基部４１から外側に張り出す使用位置に配置される。基部４１には、可動部４２が収納位置に在る閉状態であるかそうではない開状態であるかを検出するためのセンサ４５が取り付けられている。また、可動部４２には、用紙の載置の有無を検出するためのセンサ４６が取り付けられている。
【００２６】
画像形成装置１では、手差し給紙ユニット４０が取り付けられるときに、手差し給紙ユニット４０と対をなすオプション装備である機能拡張回路５０が回路取付け部５０Ａに取り付けられる。回路取付け部５０Ａは例えばメインハウジング１０の背面に取り付けられるコントローラーユニット１００（図１参照）の内部に設けられる。機能拡張回路５０は、手差し給紙ユニット４０を必要とする大きいサイズ（具体的にはＡ３サイズ）の用紙に印刷するための画像データ処理を受け持ち、かつＡ３サイズの用紙の搬送に必要な制御データをプリンターエンジン１４の制御に特化されたエンジンコントローラーに提供する。機能拡張回路５０を供えていない状態の画像形成装置１は、手差し給紙ユニット４０が取り付けられていたとしても、Ａ３サイズの用紙への印刷を行なうことができない。
【００２７】
図６は画像形成装置１の制御システムの構成を示している。画像形成装置１の制御を統括するメインコントローラー２０は、操作パネル１１によるユーザーの指示および通信インタフェース１８を介して通信する外部機器からの動作要求に応じて所定の制御を行なう。メインコントローラー２０は、制御プログラムや各種アプリケーションを実行するＣＰＵ（central processing unit）、制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）およびプログラム実行のワークエリアとされるＲＡＭ（Random Access Memory）を有している。
【００２８】
画像形成装置１に与えられる各種のジョブのうちのプリンターエンジン１４を使用する印刷ジョブにおいて、メインコントローラー２０は作像動作の制御を受け持つエンジンコントローラー３０にプリンターエンジン１４の制御を指示する。印刷ジョブとしては、印刷すべき内容がページ記述言語（Page Description Language :ＰＤＬ）で記述されたネットワークプリンティングジョブ、イメージスキャナー１３を使用するコピージョブ、および内蔵ストレージ２９であるハードディスクドライブに保存されているドキュメント（文書データ）を印刷するジョブなどがある。
【００２９】
メインコントローラー２０は、Ａ３サイズの画像を印刷するオプションモードにおいて、Ａ３サイズの印刷用のデータの生成を機能拡張回路５０に依頼する。メインコントローラー３０にはＡ３サイズに対応する印刷用のデータを生成するラスタライズ能力を有していないからである。また、メインコントローラー２０は、オプションモードにおいて、Ａ３サイズの用紙の搬送タイミングを示す制御データを機能拡張回路５０から取得してエンジンコントローラー３０に転送する。
【００３０】
図７はコントローラーユニット１００における機能拡張回路５０の取付け構造を示している。コントローラーユニット１００は、上述のメインコントローラー２０を構成するＣＰＵが実装されたメイン制御基板１０１と、エンジンコントローラー３０を構成する部品が実装されたエンジン制御基板１０２とを有する。回路取付け部５０Ａはメイン制御基板１０１に設けられており、機能拡張回路５０はメイン制御基板１０１に取り付けられる。例えば、機能拡張回路５０としてＰＳｏＣ（サイプレス・セミコンダクター・コーポレーションの商標；Programmable System-on-Chip）を用いる場合、回路取付け部５０ＡはＰＳｏＣに対応するソケットであればよい。ＰＳｏＣを用いれば、一つのチップを実装することで回路機能を拡張することができる。
【００３１】
メイン制御基板１０１に直接に実装する構造に限らず、図８のように機能拡張回路５０を含む拡張ユニット１０３をケーブル５０Ｂによってメイン制御基板１０１に接続するようにしてもよい。この場合、回路取り付け部５０Ａは、ケーブル５０Ｂの着脱を可能にするコネクタである。コネクタをメイン制御基板１０１の保護カバーの外面に実装したり、保護カバーにコネクタを露出させる穴を設けたりして、保護カバーを取り外さずにケーブル５０Ｂをメイン制御基板１０１に接続できるようにすれば、機能拡張回路５０の取り付け作業が容易になる。ケーブル５０Ｂを用いる取り付けは機能拡張回路５０の設置性に優れる。
【００３２】
取付けの構造に関わらず、機能拡張回路５０をメイン制御基板１０１に接続することにより、プリンターエンジンの部品を共通化した複数種の画像形成装置のラインナップを充実させるのが容易になる。仮に、画像形成装置間の共通部分であるエンジン制御基板１０２に機能拡張回路５０を接続する場合には、まず、エンジンコントローラー３０を機能拡張オプションに対応するように変更した上で、複数種の画像形成装置のそれぞれのメインコントローラー２０もこのエンジンコントローラー３０の変更に対応するように変更しなければならない。エンジンコントローラー３０およびメインコントローラー２０の両方に対する変更が必要になり、機能拡張のための変更の規模が大きくなる。つまり、機能拡張回路５０をメイン制御基板１０１に接続することにより、複数種の画像形成装置における機能拡張のための変更規模を最小限にすることができる。
【００３３】
図９はメインコントローラー２０および機能拡張回路５０が行なうデータ処理を示している。図９（Ａ）のように、標準仕様モードでは例えばＡ４Ｔサイズのスキャン画像データＤ１１をメインコントローラー２０がＡ４Ｙサイズの印刷用のデータＤ２１に変換する。すなわち、ラスタ画像データを生成する過程で、原稿画像の読取り時の主走査方向Ｍ１の画素列がプリンターエンジン１４における副走査方向Ｍ４の画素列となるように向きを変更する画像処理がメインコントローラー２０によって行なわれる。
【００３４】
図９（Ｂ）、（Ｃ）のようなＡ３Ｔサイズの画像データＤ２２，Ｄ２１ｂの生成は機能拡張回路５０が行なう。図９（Ｂ）では、Ａ３Ｔサイズの文書データＤ１２がＡ３Ｔサイズの印刷用のデータＤ２２に変換されている。図９（Ｃ）では、Ａ４Ｔサイズのスキャン画像データＤ１１が拡大されてＡ３Ｔサイズの印刷用のデータＤ２１ｂが生成されている。
【００３５】
図１０は手差し給紙ユニット４０の使用の様子が示されている。図１０（Ａ）では、可動部４２が閉状態であり、基部４１上にＡ４サイズの用紙Ｐ１が横向き（Ｙ）に配置されている。用紙Ｐ１はガイド板４１５，４１６に案内されて横向きのままメインハウジング１０の内部へ搬送される。図１０（Ｂ）は可動部４２が使用位置に配置された開状態を示している。図１０（Ｃ）では、基部４１と開状態の可動部４２とに跨るようにＡ３サイズの用紙Ｐ２が縦向き（Ｔ）に配置されている。用紙Ｐ２はガイド板４１５，４１６に案内されて縦向きのままメインハウジング１０の内部へ搬送される。
【００３６】
図１１のように、メイン制御基板１０１は、ＣＰＵ３０１、ＲＡＭ３０２、ＲＯＭ３０３、および通信インタフェース３０４を有する。ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０３に格納されている制御プログラムをＲＡＭ３０２にロードして実行する。上述のとおりＡ４サイズまたはそれより小さいサイズの用紙に印刷する標準仕様モードにおいて、印刷用データをメインコントローラー２０が生成する。その際、ＣＰＵ３０１は、プリンター記述言語の命令を解釈して印刷内容を表す中間データを生成する言語解析部、中間データに基づいて多値のラスタ画像データを生成するラスタライズ部、および中間調を再現するスクリーンを適用して多値のラスタ画像データを露光制御用のラスタ画像データに変換するスクリーン処理部として動作する。
【００３７】
ＲＯＭ３０３には機能拡張回路５０の個体識別のための識別データ５１０が格納されている。ＣＰＵ３０１は通信インタフェース３０４を介する通信によって、機能拡張回路５０が記憶している識別データ５１０を取得し、ＲＯＭ３０３内の識別データ５１０と照合する。照合の結果が一致である場合に、ＣＰＵ３０１は機能拡張回路５０を正規の装備とみなし、オプションモードのジョブを有効とする。これにより、画像形成装置１と機能拡張回路５０とが１対１で対応することになる。
【００３８】
画像形成に関わる付加電気回路である機能拡張回路５０は、画像形成に関わる常設の電気回路であるメインコントローラー２０とは別の部品で構成される。すなわち、機能拡張回路５０はメインコントローラー２０との電気的接続を解除して画像形成装置１の外部に取り出すことができる。言い換えれば、画像形成装置１の基本構成要素群の組み立てを完了した後に、機能拡張回路５０を画像形成装置１に組み付けることができる。
【００３９】
機能拡張回路５０は、ＣＰＵ５０１、ＲＡＭ５０２、ＲＯＭ５０３、および通信インタフェース５０４を有する。オプションモードにおける印刷用データの生成に際して、ＣＰＵ５０１は、言語解析部、ラスタライズ部、およびスクリーン処理部として動作する。ＲＡＭ５０２はプログラム実行のワークエリアおよびラスタライズのための描画空間（ＶＲＡＭ）として用いられる。
【００４０】
不揮発性メモリであるＲＯＭ５０３には、個体識別のための識別データ５１０、およびオプションモードにおけるプリンターエンジン１４の制御に必要な制御データ５１２が格納されている。制御データ５１２には、用紙検出や搬送の紙間設定参照されるＡ３用紙データ５１３、および電子写真プロセスと用紙搬送とを同期させるためのＡ３給紙タイミングデータ５１４が含まれる。識別データ５１０および制御データ５１２は、メインコントローラー２０からの要求に従って、メインコントローラー２０へ転送される。
【００４１】
以上の構成の画像形成装置１における動作のシーケンスが図１２に示される。
【００４２】
操作パネル１１または外部装置からのアクセスによって、メインコントローラー２０にＡ３サイズの画像を形成する印刷ジョブが与えられ（Ｓ１）。メインコントローラー２０は機能拡張回路５０の装着を確認する通信を行い（Ｓ２）、機能拡張回路５０から送られる識別データ５１０に基づいて機能拡張回路５０を認証する（Ｓ３，Ｓ４）。認証に続いて、メインコントローラー２０はエンジンコントローラー３０に対してＡ３サイズの用紙Ｐ２の検出を指示する（Ｓ５）。エンジンコントローラー３０は手差し給紙ユニット４０のセンサ４５，４６の出力を取り込み（Ｓ６，Ｓ７）、Ａ３サイズの用紙Ｐ２がセットされている旨をメインコントローラー２０に通知する（Ｓ８）。Ａ３サイズの用紙Ｐ２のセットを確認したメインコントローラー２０は、機能拡張回路５０に制御データ５１２の転送を要求し（Ｓ９）、転送されてきた制御データ５１２を必要に応じてエンジンコントローラー３０に転送する（Ｓ１０，Ｓ１１）。次に、メインコントローラー２０は、機能拡張回路５０にＡ３サイズの文書データを転送し、Ａ３サイズの印刷用データの生成を命令する（Ｓ１２）。
【００４３】
命令を受けた機能拡張回路５０は、露光制御用のラスタ画像データを生成するデータ処理を実行する（Ｓ１３）。そして、機能拡張回路５０は、メインコントローラー２０からのデータ出力命令に呼応してＡ３サイズの印刷用データをメインコントローラー２０に引き渡す（Ｓ１４，Ｓ１７）。一方、メインコントローラー２０は、機能拡張回路５０へのデータ出力の命令と並行して、エンジンコントローラー３０に用紙Ｐ２の給紙を命令する（Ｓ１５）。エンジンコントローラー３０は手差し給紙ユニット４０に用紙Ｐ２の給紙を開始させ（Ｓ１６）、メインコントローラー２０から与えられるラスタ画像データを用紙Ｐ２に印刷する作像動作を行なう（Ｓ１９）。印刷後の用紙Ｐ２が排紙トレイ６５に排紙されて印刷動作が完了する（Ｓ２０）。
【００４４】
以上の実施形態によれば、Ａ３サイズの用紙の収納が可能な比較的に大型の画像形成装置と画像形成装置１とでプリンターエンジンの共通化を図ることができるので、比較的に小型の画像形成装置１に特化したプリンターエンジンを組み込む場合と比べて、画像形成装置１の低価格化を実現することができる。メインコントローラー２０については、例えばＡ４サイズの画像形成に特化した装置のコントローラーを適用することができるので、オプション装備を除いた標準仕様の画像形成装置１の低価格化を図ることができる。
【００４５】
手差し給紙ユニット４０および機能拡張回路５０が着脱可能であるので、作像機構と電気回路との間で機能が整合するように、ユーザーによる適用可能な用紙サイズの選択に応じて、機構構成および電気回路構成を変更することができる。
【００４６】
また、Ａ４サイズの画像形成においてプリンターエンジン１４内で用紙がその短辺に沿う方向に搬送されるので、長辺方向に沿う方向に搬送する構成の画像形成装置と比べて、同じ生産性を得るときに、感光体を駆動するモーターの回転を遅くしかつ定着器の温度を低くすることができ、消費エネルギーを低く抑えることができる。
【００４７】
上述の実施形態において、画像形成装置１の構成は適宜変更することができる。例えば、手差し給紙ユニット４０の可動部４２は回動式に限らず、使用時に基部４１から引き出すスライド式でもよい。用紙スタッカー１５は少なくとも一つのサイズの用紙を自動給紙可能な構成であればよく、単段でも３段以上でもよい。機能拡張回路５０は画像形成装置１の内部に組み付けるものであってもよいし、ハウジングの外面に設けたスロットに差し込んで装着するものでもよい。画像形成装置１はＡＤＦ１２を備えなくてもよい。プリンターエンジン１４はカラー印刷が可能な機構であってもよいし、モノクロ印刷のみが可能な機構であってもよい。プリンターエンジン１４が用紙スタッカー１５の下に配置されてもよい。コントローラーユニット１００をハウジングの背面、側面および内側を含む任意の位置に配置することができる。画像形成の方式は、主走査および副走査を伴う方式であれば、電子写真方式に限らず、インクジェット方式、熱転写方式、ドットインパクト方式でもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１ 画像形成装置
１３ イメージスキャナー
１４ プリンターエンジン（作像機構）
Ｍ１ イメージスキャナーの主走査方向
Ｍ２ イメージスキャナーの副走査方向
Ｍ３ 作像機構の主走査方向
Ｍ４ 作像機構の副走査方向
Ｐ１ Ａ４サイズの用紙（収納可能な最大サイズの長方形の用紙）
Ｐ２ Ａ３サイズの用紙（最大サイズの用紙より大きい用紙）
２０ メインコントローラー（電気回路）
１０１ メイン制御基板（回路基板）
１５ 用紙スタッカー
４０ 手差し給紙ユニット（付加給紙機構）
４０Ａ 手差し給紙口（機構取付け部）
５０ 機能拡張回路（付加電気回路）
５０Ａ 回路取付け部
５１２ 制御データ
５０３ ＲＯＭ（不揮発性メモリ）
５０５ コネクタ
５１０ 識別データ
１０ メインハウジング
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙上に画像を形成する画像形成装置に関する。画像形成装置には、複写機、ＭＦＰ（Multi-functional Peripheral）およびファクシミリ装置が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機やコピー機能を有するＭＦＰでは、所定サイズの原稿画像の等倍コピーを必要最小限の構成で実現するように、読取り可能な原稿の最大サイズと機内に収納可能な用紙の最大サイズとが統一されている。例えば、Ａ３サイズの原稿の読取りが可能なイメージスキャナーを備える複写機は、Ａ３サイズの用紙の収納が可能な用紙スタッカーを備える。また、読取り可能な原稿の最大サイズがＡ４サイズであれば、機内に収納可能な用紙の最大サイズもＡ４サイズである。ただし、多くの画像形成装置は、機内に収納できない大きい用紙の使用を可能にする手差し給紙口を備えている。
【０００３】
イメージスキャナーと用紙スタッカーとの配置関係に注目すると、画像形成装置の構成は二つに大別される。一つは、イメージスキャナーによる原稿画像の読取りの副走査方向と用紙スタッカーからの用紙取出し方向（給紙開始方向）とが交差する構成であり、他の一つは、読取りの副走査方向と給紙開始方向とが実質的に平行になる構成である。前者の構成（二つの方向が交差）は、特許文献１、２、３などに記載されている。後者の構成（二つの方向が平行）は、例えば特許文献４、５に記載されている。特許文献４に記載されたＭＦＰにおいて、読取りの副走査方向および給紙開始方向は当該ＭＦＰの左右方向である。特許文献５に記載された画像形成装置において、読取りの副走査方向および給紙開始方向は当該画像形成装置の前後方向である。
【０００４】
一方、画像形成装置の開発手法として、複数の機種の構成要素を組み合わせて新たな画像形成装置を構成する手法が知られている。例えば上記特許文献１には、既存の複写機に備わるフラットヘッドスキャナーを既存のプリンターの上に支柱を介して取り付けてＭＦＰを構成することが記載されている。この手法によれば、開発時間を短縮することができ、機種間で部品を共通化することができるので、新たな画像形成装置を安価に提供することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２０８４８２号公報
【特許文献２】特開２００５−１１５０８４号公報
【特許文献３】特開平５−１２７４４３号公報
【特許文献４】特開２００５−９４２２３号公報
【特許文献５】特開２００３−１４６５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
既存の画像形成装置の構成を開発のベースとして、画像形成能力を縮減した画像形成装置を新たに提供することが考えられる。例えば、Ａ３サイズの画像を形成する能力をＡ４サイズの画像を形成する能力に縮減する。この縮減によって、用紙スタッカーの収納すべき用紙の最大サイズがＡ３サイズからその半分のＡ４サイズになるので、用紙収納スペースの平面積が約半分になる。また、用紙の最大サイズと同じとされるイメージスキャナーの最大読取りサイズもＡ３サイズからＡ４サイズになる。つまり、用紙スタッカーおよびイメージスキャナーの小型軽量化を図ることができる。
【０００７】
Ａ３サイズの画像形成能力をもつ既存の画像形成装置のプリンターエンジン（作像機構）を利用すると、「ビジネス文書の標準的なサイズであるＡ４サイズの画像形成が可能であれば良い」というユーザーおよび「安価でかつＡ３サイズの画像の形成が可能であってほしい」というユーザーの両方のユーザーの要望に応えることができる。Ａ３サイズ用の手差し給紙機構をオプションのユニットとして準備し、手差し給紙機構の装着によってＡ３サイズの画像形成が可能になるようにすればよい。ただし、Ａ３サイズの画像を形成するには、Ａ３サイズ用の給紙機構だけでなく、文書データやスキャン画像データをＡ３サイズのラスタ画像データに変換したり、Ａ３サイズの用紙の搬送を制御したりする能力をもつ電気回路が必要である。既存の画像形成装置の電気回路をそのまま適用すると、Ａ３サイズの画像形成が不要なユーザーにとって余分な機能が備わることになるので、電気回路についてもＡ３サイズの画像形成用の付加電気回路をオプションとして準備するのがよい。付加電気回路の取付け位置については、既存の構成に対する変更箇所が少なくなるように選定するのがよい。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑み、他の画像形成装置との作像機構の共通化に適した新規の構成をもつ画像形成装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する装置は、用紙上に画像を形成する画像形成装置であって、収納可能な最大サイズの長方形の用紙を収納する向きが当該用紙の短辺が用紙取出し方向に沿う向きとされた用紙スタッカーと、前記用紙スタッカーに重なるように配置され、前記用紙スタッカーから取り出された用紙に前記用紙取出し方向に直交する方向に沿う主走査によって画像データに応じた像を形成する作像機構と、読取り可能な最大主走査寸法が前記最大サイズの用紙の短辺寸法以上かつ長辺寸法未満であって、読取りの副走査方向が前記用紙取出し方向に沿う方向になるように、前記作像機構の上方に配置されたイメージスキャナーと、前記イメージスキャナーの出力に基づいて前記画像データを生成する電気回路と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、他の画像形成装置との作像機構の共通化に適した新規の構成をもつ画像形成装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の外観の構成を示す斜視図である。
【図２】画像形成装置の内部構造の概要を示す分解斜視図である。
【図３】画像形成装置に備わるイメージスキャナーの上面の構成を示す平面図である。
【図４】画像形成装置に備わる用紙スタッカーの構成を示す平面図である。
【図５】手差し給紙ユニットを取り付けた状態の画像形成装置の模式図である。
【図６】画像形成装置の制御システムの構成を示すブロック図である。
【図７】コントローラーユニットにおける機能拡張回路の取付け構造を示す図である。
【図８】機能拡張回路の取付け構造の他の例を示す図である。
【図９】用紙サイズに応じた画像データ処理の概要を示す図である。
【図１０】手差し給紙ユニットが使用される様子を示す図である。
【図１１】機能拡張回路の構成を示すブロック図である。
【図１２】手差し給紙ユニットを使用する画像形成動作のシーケンスを示す図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る画像形成装置と同じプリンターエンジンを備える画像形成装置の構造の概要を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態に係る画像形成装置はイメージスキャナーを備える。この種の画像形成装置としては、複写機、ファクシミリ装置、および、少なくともコピーかファクシミリ送信かを含む複数の機能を有する複合機がある。図１に例示される画像形成装置１は、多機能の複合機、すなわちＭＦＰ（Multi-functional Peripheral）である。
【００１３】
図１のように画像形成装置１は、用紙スタッカー１５、プリンターエンジン１４、およびイメージスキャナー１３が順に積み重なるように配置されたタワー型である。２段のスタックトレイ１５Ａ，１５Ｂを有する引出し式の用紙スタッカー１５に隣接させて電源部１７が配置され、用紙スタッカー１５と電源部１７とがプリンターエンジン１４の下に位置する。プリンターエンジン１４の平面サイズは、用紙スタッカー１５および電源部１７のそれぞれの平面サイズを合わせたサイズにほぼ等しい。プリンターエンジン１４とイメージスキャナー１３とがイメージスキャナー１３の右端部を支持する支柱部１６を介して連結され、プリンターエンジン１４とイメージスキャナー１３との間に支柱部１６の排紙口１６１から排出される印刷後の用紙を収容する胴内排紙空間が設けられている。支柱部１６は胴内排紙空間にユーザーが手を入れて用紙を取り出すことができる高さを有し、胴内排紙空間は少なくとも画像形成装置１の前方および左方に開放される。このように胴内排紙空間を設けることにより、プリンターエンジン１４の側方に張り出すように排紙トレイを設けるのと比べて、画像形成装置の設置に必要な床面積を小さくすることができる。
【００１４】
イメージスキャナー１３には、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）１２がその背面側の端縁を軸として回転可能に取り付けられている。ＡＤＦ１２は、図１のようにイメージスキャナー１３に重なる閉状態において、セットされた原稿シートＯＳをイメージスキャナー１３の読み取り位置へ搬送する。その搬送方向は画像形成装置１の左右方向に沿う方向である。
【００１５】
図２は画像形成装置１の内部構造の概要を示している。
【００１６】
用紙スタッカー１５のスタックトレイ１５Ａ，１５Ｂに収納可能な用紙の最大サイズはＡ４サイズ（210mm×297mm）である。ただし、ここでいう最大サイズは日本国で一般的なＡ列の用紙の使用を想定した便宜上の表記におけるサイズであり、実際にはスタックトレイ１５Ａ，１５ＢはＡ４サイズよりも辺の寸法が所定範囲内で大きいサイズ、例えば短辺寸法が５．９ｍｍ大きいレターサイズ（215.9mm×279.4mm）を収納することができる。図２ではスタックトレイ１５ＡにＡ４サイズの用紙Ｐ１の束の収納されている様子が描かれている。
【００１７】
最大サイズの用紙を収納する向きは用紙スタッカー１５の構造によって一義的に決まっている。本例での最大サイズであるＡ４サイズの用紙Ｐ１は、その短辺が画像形成装置１の左右方向に沿い、長辺が前後方向に沿う向きで収納される。スタックトレイ１５Ａ，１５Ｂの左右方向の最大収納寸法はＡ４サイズの長辺寸法（297mm）よりも小さいので、スタックトレイ１５Ａ，１５ＢはＡ４サイズの用紙Ｐ１をその長辺が左右方向に沿う向きで収納することはできない。用紙Ｐ１の収納の向きは、言い換えれば、短辺がスタックトレイ１５Ａ，１５Ｂからの用紙取出し方向に沿う向きである。収納された用紙Ｐ１はピックアップローラー１５８，１５９を含む給紙機構によってスタックトレイ１５Ａ，１５Ｂから右方へ引き出すように取り出され、その後に上方のプリンターエンジン１４へ向けて搬送される。用紙の搬送方向に用紙の短辺が沿う向きは、いわゆる横向き（Ｙ）である。以下、横向きのＡ４サイズをＡ４Ｙサイズという。
【００１８】
プリンターエンジン１４は、Ａ４Ｙサイズに適合する長さの主走査が可能な電子写真式の作像機構である。像担持体としての感光体ドラム、帯電チャージャー、現像器、および露光手段としてのレーザースキャナーなどがプリンターエンジン１４に含まれる。プリンターエンジン１４は、図１３に示される画像形成装置２に搭載されるプリンターエンジン１４ｂと共通の部品で構成され、プリンターエンジン１４ｂと同じ作像能力を有する。図１３の画像形成装置２はＡ３サイズの用紙Ｐ２の収納が可能な用紙スタッカー１５ｂおよびＡ３サイズの原稿シートＯＳ２の読取りが可能なイメージスキャナー１３ｂを備えており、付加給紙機構を使用せずにＡ３サイズ（297mm×420mm）の画像を形成することができる。このような画像形成装置２のプリンターエンジン１４ｂと構成が共通であるプリンターエンジン１４を備える本実施形態の画像形成装置１は、手差し給紙口４０Ａを用いて給紙をすることにより、最大でＡ３サイズの画像を形成することができる。
【００１９】
イメージスキャナー１３の最大読取りサイズは収納可能な用紙の最大サイズと同じくＡ４サイズである。イメージスキャナー１３の上面には、図３に示されるように、原稿台ガラス１３１、ユーザが原稿シートＯＳを位置決めするためのスケール１３２、およびＡＤＦ１２による自動搬送において原稿画像を読み取るための窓１３３が配置されている。原稿台ガラス１３１は画像形成装置１の前後方向に短く左右方向に長い長方形である。Ａ４サイズの原稿シートＯＳは、ＡＤＦ１２を使用せずにその全体を読み取る場合において、長辺がイメージスキャナー１３の左右方向に沿うように原稿台ガラス１３１上に配置される。ラインセンサーの小型化の上で主走査ラインの短いのが有利であるので、イメージスキャナー１３の主走査方向Ｍ１は原稿台ガラス１３１の短尺方向とされ、副走査方向Ｍ２は原稿台ガラス１３１の長尺方向とされている。したがって、原稿シートＯＳの配置の向きは、短辺が主走査方向Ｍ１に沿ういわゆる縦向き（Ｔ）である。以下、縦向きのＡ４サイズをＡ４Ｔサイズといい、縦向きのＡ３サイズをＡ３Ｔサイズという。
【００２０】
固定式のラインセンサーによる主走査のための窓１３３は、原稿台ガラス１３１の副走査方向の片側に配置される。このため、イメージスキャナー１３の副走査方向の寸法はＡ４サイズの長辺寸法よりも長い。このようなイメージスキャナー１３を副走査方向が画像形成装置１の前後方向となるように配置すると、前後方向の寸法が最小限に抑えられたプリンターエンジン１４および用紙スタッカー１５に対して、前方または後方にイメージスキャナー１３が張り出すことになる。画像形成装置１を上から見た平面サイズの小型化のため、画像形成装置１ではイメージスキャナー１３がその副走査方向が左右方向となるように配置されている。
【００２１】
図４では用紙スタッカー１５のスタックトレイ１５Ａが前方に引き出された様子が描かれている。スタックトレイ１５Ａは、用紙スタッカー１５の左右の幅と同じ長さをもつフロントカバー１５２および最大収納サイズがＡ４Ｙサイズである収納ベース１５３を有する。フロントカバー１５２には把手１５１が取り付けられ、収納ベース１５３には用紙Ｐ１を位置決めするストッパー１５５，１５６，１５７が取り付けられている。収納ベース１５３の幅はフロントカバー１５２の左右の長さよりも短く、収納ベース１５３はフロントカバー１５２に対して図の左側に若干偏っている。これは、用紙スタッカー１５の内部の右側に図示しない給紙機構が配置されるからである。
【００２２】
Ａ４サイズの用紙Ｐ１は、上述のとおり、その長辺がプリンターエンジン１４による画像形成（作像）の主走査方向Ｍ３に沿い、短辺が画像形成の副走査方向Ｍ４に沿うように配置される。最大収納サイズがＡ４Ｙサイズであるので、副走査方向Ｍ４の長さがＡ４サイズの短辺寸法（210mm）にストッパー１５７の可動マージンを加えた値を超える用紙は、用紙スタッカー１５に収納することができない。最大収納サイズより大きいサイズの用紙に印刷する場合は手差し給紙ユニット４０を使用する必要がある。
【００２３】
用紙スタッカー１５に隣接する電源部１７には電源基板１７０が配置される。これによって、最大収納サイズのＡ３Ｔサイズの画像形成装置２（図１３参照）と同程度の平面サイズのハウジング内における最大収納サイズをＡ４Ｙサイズにしたことで生じた空間が有効利用される。重い部品を含む電源基板１７０を画像形成装置１の下部に配置することで、重量バランスが向上する。なお、図１３の画像形成装置２では、電源基板はプリンターエンジン１４ｂのハウジング内の下部に水平配置される。
【００２４】
図５は手差し給紙ユニット４０を取り付けた状態の画像形成装置１を模式的に示している。画像形成装置１は、操作パネル１１上の操作または図示しないネットワークを介して接続される外部機器からのアクセスに応じて動作する。例えばコピージョブが与えられると、ＡＤＦ１２が原稿シートをイメージスキャナー１３の読み取り位置へ搬送し、イメージスキャナー１３が原稿画像を光学的に読み取る。イメージスキャナー１３から出力される多値のスキャン画像データを図示しない電気回路が露光用のラスタ画像データに変換し、プリンターエンジン１４がラスタ画像データに対応した画像を用紙に印刷する。その際、用紙スタッカー１５または機構取付け部としての手差し給紙口４０Ａに取り付けられた手差し給紙ユニット４０が所定サイズの用紙をプリンターエンジン１４に供給する。プリンターエンジン１４は画像を印刷した用紙を排紙トレイ６５（プリンターエンジン１４の上面）に排出する。
【００２５】
手差し給紙ユニット４０は、プリンターエンジン１４を収容するメインハウジング１０の外側に着脱可能に取り付けられるオプション装備であり、用紙スタッカー１５のスタックトレイ１５Ａ，１５に収納できない大きいサイズの用紙の使用を可能にする。すなわち、手差し給紙ユニット４０は、スタックトレイ１５Ａ，１５Ｂに収納されている用紙を使用する標準仕様モード（第１モード）の画像形成ではなく、標準仕様モードの用紙と比べて大きい用紙を使用するオプションモード（第２モード）の画像形成を実現するための給紙機構である。手差し給紙ユニット４０は、メインハウジング１０に片持ち支持される基部４１と、手差し方向に長い用紙を安定に載置するために基部４１に組み付けられた可動部４２とで構成される。可動部４２は基部４１の外端縁に沿う軸を中心に回動可能であり、基部４１と重なり合う収納位置または基部４１から外側に張り出す使用位置に配置される。基部４１には、可動部４２が収納位置に在る閉状態であるかそうではない開状態であるかを検出するためのセンサ４５が取り付けられている。また、可動部４２には、用紙の載置の有無を検出するためのセンサ４６が取り付けられている。
【００２６】
画像形成装置１では、手差し給紙ユニット４０が取り付けられるときに、手差し給紙ユニット４０と対をなすオプション装備である機能拡張回路５０が回路取付け部５０Ａに取り付けられる。回路取付け部５０Ａは例えばメインハウジング１０の背面に取り付けられるコントローラーユニット１００（図１参照）の内部に設けられる。機能拡張回路５０は、手差し給紙ユニット４０を必要とする大きいサイズ（具体的にはＡ３サイズ）の用紙に印刷するための画像データ処理を受け持ち、かつＡ３サイズの用紙の搬送に必要な制御データをプリンターエンジン１４の制御に特化されたエンジンコントローラーに提供する。機能拡張回路５０を供えていない状態の画像形成装置１は、手差し給紙ユニット４０が取り付けられていたとしても、Ａ３サイズの用紙への印刷を行なうことができない。
【００２７】
図６は画像形成装置１の制御システムの構成を示している。画像形成装置１の制御を統括するメインコントローラー２０は、操作パネル１１によるユーザーの指示および通信インタフェース１８を介して通信する外部機器からの動作要求に応じて所定の制御を行なう。メインコントローラー２０は、制御プログラムや各種アプリケーションを実行するＣＰＵ（central processing unit）、制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）およびプログラム実行のワークエリアとされるＲＡＭ（Random Access Memory）を有している。
【００２８】
画像形成装置１に与えられる各種のジョブのうちのプリンターエンジン１４を使用する印刷ジョブにおいて、メインコントローラー２０は作像動作の制御を受け持つエンジンコントローラー３０にプリンターエンジン１４の制御を指示する。印刷ジョブとしては、印刷すべき内容がページ記述言語（Page Description Language :ＰＤＬ）で記述されたネットワークプリンティングジョブ、イメージスキャナー１３を使用するコピージョブ、および内蔵ストレージ２９であるハードディスクドライブに保存されているドキュメント（文書データ）を印刷するジョブなどがある。
【００２９】
メインコントローラー２０は、Ａ３サイズの画像を印刷するオプションモードにおいて、Ａ３サイズの印刷用のデータの生成を機能拡張回路５０に依頼する。メインコントローラー３０にはＡ３サイズに対応する印刷用のデータを生成するラスタライズ能力を有していないからである。また、メインコントローラー２０は、オプションモードにおいて、Ａ３サイズの用紙の搬送タイミングを示す制御データを機能拡張回路５０から取得してエンジンコントローラー３０に転送する。
【００３０】
図７はコントローラーユニット１００における機能拡張回路５０の取付け構造を示している。コントローラーユニット１００は、上述のメインコントローラー２０を構成するＣＰＵが実装されたメイン制御基板１０１と、エンジンコントローラー３０を構成する部品が実装されたエンジン制御基板１０２とを有する。回路取付け部５０Ａはメイン制御基板１０１に設けられており、機能拡張回路５０はメイン制御基板１０１に取り付けられる。例えば、機能拡張回路５０としてＰＳｏＣ（サイプレス・セミコンダクター・コーポレーションの商標；Programmable System-on-Chip）を用いる場合、回路取付け部５０ＡはＰＳｏＣに対応するソケットであればよい。ＰＳｏＣを用いれば、一つのチップを実装することで回路機能を拡張することができる。
【００３１】
メイン制御基板１０１に直接に実装する構造に限らず、図８のように機能拡張回路５０を含む拡張ユニット１０３をケーブル５０Ｂによってメイン制御基板１０１に接続するようにしてもよい。この場合、回路取り付け部５０Ａは、ケーブル５０Ｂの着脱を可能にするコネクタである。コネクタをメイン制御基板１０１の保護カバーの外面に実装したり、保護カバーにコネクタを露出させる穴を設けたりして、保護カバーを取り外さずにケーブル５０Ｂをメイン制御基板１０１に接続できるようにすれば、機能拡張回路５０の取り付け作業が容易になる。ケーブル５０Ｂを用いる取り付けは機能拡張回路５０の設置性に優れる。
【００３２】
取付けの構造に関わらず、機能拡張回路５０をメイン制御基板１０１に接続することにより、プリンターエンジンの部品を共通化した複数種の画像形成装置のラインナップを充実させるのが容易になる。仮に、画像形成装置間の共通部分であるエンジン制御基板１０２に機能拡張回路５０を接続する場合には、まず、エンジンコントローラー３０を機能拡張オプションに対応するように変更した上で、複数種の画像形成装置のそれぞれのメインコントローラー２０もこのエンジンコントローラー３０の変更に対応するように変更しなければならない。エンジンコントローラー３０およびメインコントローラー２０の両方に対する変更が必要になり、機能拡張のための変更の規模が大きくなる。つまり、機能拡張回路５０をメイン制御基板１０１に接続することにより、複数種の画像形成装置における機能拡張のための変更規模を最小限にすることができる。
【００３３】
図９はメインコントローラー２０および機能拡張回路５０が行なうデータ処理を示している。図９（Ａ）のように、標準仕様モードでは例えばＡ４Ｔサイズのスキャン画像データＤ１１をメインコントローラー２０がＡ４Ｙサイズの印刷用のデータＤ２１に変換する。すなわち、ラスタ画像データを生成する過程で、原稿画像の読取り時の主走査方向Ｍ１の画素列がプリンターエンジン１４における副走査方向Ｍ４の画素列となるように向きを変更する画像処理がメインコントローラー２０によって行なわれる。
【００３４】
図９（Ｂ）、（Ｃ）のようなＡ３Ｔサイズの画像データＤ２２，Ｄ２１ｂの生成は機能拡張回路５０が行なう。図９（Ｂ）では、Ａ３Ｔサイズの文書データＤ１２がＡ３Ｔサイズの印刷用のデータＤ２２に変換されている。図９（Ｃ）では、Ａ４Ｔサイズのスキャン画像データＤ１１が拡大されてＡ３Ｔサイズの印刷用のデータＤ２１ｂが生成されている。
【００３５】
図１０は手差し給紙ユニット４０の使用の様子が示されている。図１０（Ａ）では、可動部４２が閉状態であり、基部４１上にＡ４サイズの用紙Ｐ１が横向き（Ｙ）に配置されている。用紙Ｐ１はガイド板４１５，４１６に案内されて横向きのままメインハウジング１０の内部へ搬送される。図１０（Ｂ）は可動部４２が使用位置に配置された開状態を示している。図１０（Ｃ）では、基部４１と開状態の可動部４２とに跨るようにＡ３サイズの用紙Ｐ２が縦向き（Ｔ）に配置されている。用紙Ｐ２はガイド板４１５，４１６に案内されて縦向きのままメインハウジング１０の内部へ搬送される。
【００３６】
図１１のように、メイン制御基板１０１は、ＣＰＵ３０１、ＲＡＭ３０２、ＲＯＭ３０３、および通信インタフェース３０４を有する。ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０３に格納されている制御プログラムをＲＡＭ３０２にロードして実行する。上述のとおりＡ４サイズまたはそれより小さいサイズの用紙に印刷する標準仕様モードにおいて、印刷用データをメインコントローラー２０が生成する。その際、ＣＰＵ３０１は、プリンター記述言語の命令を解釈して印刷内容を表す中間データを生成する言語解析部、中間データに基づいて多値のラスタ画像データを生成するラスタライズ部、および中間調を再現するスクリーンを適用して多値のラスタ画像データを露光制御用のラスタ画像データに変換するスクリーン処理部として動作する。
【００３７】
ＲＯＭ３０３には機能拡張回路５０の個体識別のための識別データ５１０が格納されている。ＣＰＵ３０１は通信インタフェース３０４を介する通信によって、機能拡張回路５０が記憶している識別データ５１０を取得し、ＲＯＭ３０３内の識別データ５１０と照合する。照合の結果が一致である場合に、ＣＰＵ３０１は機能拡張回路５０を正規の装備とみなし、オプションモードのジョブを有効とする。これにより、画像形成装置１と機能拡張回路５０とが１対１で対応することになる。
【００３８】
画像形成に関わる付加電気回路である機能拡張回路５０は、画像形成に関わる常設の電気回路であるメインコントローラー２０とは別の部品で構成される。すなわち、機能拡張回路５０はメインコントローラー２０との電気的接続を解除して画像形成装置１の外部に取り出すことができる。言い換えれば、画像形成装置１の基本構成要素群の組み立てを完了した後に、機能拡張回路５０を画像形成装置１に組み付けることができる。
【００３９】
機能拡張回路５０は、ＣＰＵ５０１、ＲＡＭ５０２、ＲＯＭ５０３、および通信インタフェース５０４を有する。オプションモードにおける印刷用データの生成に際して、ＣＰＵ５０１は、言語解析部、ラスタライズ部、およびスクリーン処理部として動作する。ＲＡＭ５０２はプログラム実行のワークエリアおよびラスタライズのための描画空間（ＶＲＡＭ）として用いられる。
【００４０】
不揮発性メモリであるＲＯＭ５０３には、個体識別のための識別データ５１０、およびオプションモードにおけるプリンターエンジン１４の制御に必要な制御データ５１２が格納されている。制御データ５１２には、用紙検出や搬送の紙間設定参照されるＡ３用紙データ５１３、および電子写真プロセスと用紙搬送とを同期させるためのＡ３給紙タイミングデータ５１４が含まれる。識別データ５１０および制御データ５１２は、メインコントローラー２０からの要求に従って、メインコントローラー２０へ転送される。
【００４１】
以上の構成の画像形成装置１における動作のシーケンスが図１２に示される。
【００４２】
操作パネル１１または外部装置からのアクセスによって、メインコントローラー２０にＡ３サイズの画像を形成する印刷ジョブが与えられ（Ｓ１）。メインコントローラー２０は機能拡張回路５０の装着を確認する通信を行い（Ｓ２）、機能拡張回路５０から送られる識別データ５１０に基づいて機能拡張回路５０を認証する（Ｓ３，Ｓ４）。認証に続いて、メインコントローラー２０はエンジンコントローラー３０に対してＡ３サイズの用紙Ｐ２の検出を指示する（Ｓ５）。エンジンコントローラー３０は手差し給紙ユニット４０のセンサ４５，４６の出力を取り込み（Ｓ６，Ｓ７）、Ａ３サイズの用紙Ｐ２がセットされている旨をメインコントローラー２０に通知する（Ｓ８）。Ａ３サイズの用紙Ｐ２のセットを確認したメインコントローラー２０は、機能拡張回路５０に制御データ５１２の転送を要求し（Ｓ９）、転送されてきた制御データ５１２を必要に応じてエンジンコントローラー３０に転送する（Ｓ１０，Ｓ１１）。次に、メインコントローラー２０は、機能拡張回路５０にＡ３サイズの文書データを転送し、Ａ３サイズの印刷用データの生成を命令する（Ｓ１２）。
【００４３】
命令を受けた機能拡張回路５０は、露光制御用のラスタ画像データを生成するデータ処理を実行する（Ｓ１３）。そして、機能拡張回路５０は、メインコントローラー２０からのデータ出力命令に呼応してＡ３サイズの印刷用データをメインコントローラー２０に引き渡す（Ｓ１４，Ｓ１７）。一方、メインコントローラー２０は、機能拡張回路５０へのデータ出力の命令と並行して、エンジンコントローラー３０に用紙Ｐ２の給紙を命令する（Ｓ１５）。エンジンコントローラー３０は手差し給紙ユニット４０に用紙Ｐ２の給紙を開始させ（Ｓ１６）、メインコントローラー２０から与えられるラスタ画像データを用紙Ｐ２に印刷する作像動作を行なう（Ｓ１９）。印刷後の用紙Ｐ２が排紙トレイ６５に排紙されて印刷動作が完了する（Ｓ２０）。
【００４４】
以上の実施形態によれば、Ａ３サイズの用紙の収納が可能な比較的に大型の画像形成装置と画像形成装置１とでプリンターエンジンの共通化を図ることができるので、比較的に小型の画像形成装置１に特化したプリンターエンジンを組み込む場合と比べて、画像形成装置１の低価格化を実現することができる。メインコントローラー２０については、例えばＡ４サイズの画像形成に特化した装置のコントローラーを適用することができるので、オプション装備を除いた標準仕様の画像形成装置１の低価格化を図ることができる。
【００４５】
手差し給紙ユニット４０および機能拡張回路５０が着脱可能であるので、作像機構と電気回路との間で機能が整合するように、ユーザーによる適用可能な用紙サイズの選択に応じて、機構構成および電気回路構成を変更することができる。
【００４６】
また、Ａ４サイズの画像形成においてプリンターエンジン１４内で用紙がその短辺に沿う方向に搬送されるので、長辺方向に沿う方向に搬送する構成の画像形成装置と比べて、同じ生産性を得るときに、感光体を駆動するモーターの回転を遅くしかつ定着器の温度を低くすることができ、消費エネルギーを低く抑えることができる。
【００４７】
上述の実施形態において、画像形成装置１の構成は適宜変更することができる。例えば、手差し給紙ユニット４０の可動部４２は回動式に限らず、使用時に基部４１から引き出すスライド式でもよい。用紙スタッカー１５は少なくとも一つのサイズの用紙を自動給紙可能な構成であればよく、単段でも３段以上でもよい。機能拡張回路５０は画像形成装置１の内部に組み付けるものであってもよいし、ハウジングの外面に設けたスロットに差し込んで装着するものでもよい。画像形成装置１はＡＤＦ１２を備えなくてもよい。プリンターエンジン１４はカラー印刷が可能な機構であってもよいし、モノクロ印刷のみが可能な機構であってもよい。プリンターエンジン１４が用紙スタッカー１５の下に配置されてもよい。コントローラーユニット１００をハウジングの背面、側面および内側を含む任意の位置に配置することができる。画像形成の方式は、主走査および副走査を伴う方式であれば、電子写真方式に限らず、インクジェット方式、熱転写方式、ドットインパクト方式でもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１ 画像形成装置
１３ イメージスキャナー
１４ プリンターエンジン（作像機構）
Ｍ１ イメージスキャナーの主走査方向
Ｍ２ イメージスキャナーの副走査方向
Ｍ３ 作像機構の主走査方向
Ｍ４ 作像機構の副走査方向
Ｐ１ Ａ４サイズの用紙（収納可能な最大サイズの長方形の用紙）
Ｐ２ Ａ３サイズの用紙（最大サイズの用紙より大きい用紙）
２０ メインコントローラー（電気回路）
１０１ メイン制御基板（回路基板）
１５ 用紙スタッカー
４０ 手差し給紙ユニット（付加給紙機構）
４０Ａ 手差し給紙口（機構取付け部）
５０ 機能拡張回路（付加電気回路）
５０Ａ 回路取付け部
５１２ 制御データ
５０３ ＲＯＭ（不揮発性メモリ）
５０５ コネクタ
５１０ 識別データ
１０ メインハウジング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙上に画像を形成する画像形成装置であって、
収納可能な最大サイズの長方形の用紙を収納する向きが当該用紙の短辺が用紙取出し方向に沿う向きとされた用紙スタッカーと、
前記用紙スタッカーに重なるように配置され、前記用紙スタッカーから取り出された用紙に前記用紙取出し方向に直交する方向に沿う主走査によって画像データに応じた像を形成する作像機構と、
読取り可能な最大主走査寸法が前記最大サイズの用紙の短辺寸法以上かつ長辺寸法未満であって、読取りの副走査方向が前記用紙取出し方向に沿う方向になるように、前記作像機構の上方に配置されたイメージスキャナーと、
前記イメージスキャナーの出力に基づいて前記画像データを生成する電気回路と、を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記作像機構を収容するハウジングに設けられた、前記最大サイズの用紙より大きい用紙の前記作像機構への供給を可能にする付加給紙機構を取り付けるための機構取付け部と、
前記最大サイズの用紙より大きい用紙への画像形成に必要な付加電気回路を前記電気回路に接続するための回路取付け部と、を備える
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記回路取付け部は、前記電気回路の構成部品を支持する回路基板上に設けられている
請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記付加電気回路は、前記最大サイズの用紙より大きい用紙への画像形成における前記作像機構および前記付加給紙機構の制御に必要な制御データを記憶する不揮発性メモリを有し、
前記電気回路は、前記最大サイズの用紙より大きい用紙への画像形成において、前記回路取付け部に取り付けられた前記付加電気回路から前記制御データを取得し、当該制御データを用いて前記作像機構および前記付加給紙機構を制御する
請求項２または３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記付加電気回路は当該付加電気回路に対する個体識別のための識別データを記憶し、
前記電気回路は、前記識別データに基づいて前記付加電気回路を認証した後に、前記制御データを用いて前記作像機構および前記付加給紙機構を制御する
請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記最大サイズはＡ４サイズであり、
前記イメージスキャナーは、Ａ４サイズの用紙の載置が可能な長方形の原稿台を有しており、
前記原稿台の長辺が当該画像形成装置の左右方向に沿うように前記イメージスキャナーが配置されている
請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１】
用紙上に画像を形成する画像形成装置であって、
収納可能な最大サイズの長方形の用紙を収納する向きが当該用紙の短辺が用紙取出し方向に沿う向きとされた用紙スタッカーと、
前記用紙スタッカーに重なるように配置され、前記用紙スタッカーから取り出された用紙に前記用紙取出し方向に直交する方向に沿う主走査によって画像データに応じた像を形成する作像機構と、
読取り可能な最大主走査寸法が前記最大サイズの用紙の短辺寸法以上かつ長辺寸法未満であって、読取りの副走査方向が前記用紙取出し方向に沿う方向になるように、前記作像機構の上方に配置されたイメージスキャナーと、
前記イメージスキャナーの出力に基づいて前記画像データを生成する電気回路と、を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記作像機構を収容するハウジングに設けられた、前記最大サイズの用紙より大きい用紙の前記作像機構への供給を可能にする付加給紙機構を取り付けるための機構取付け部と、
前記最大サイズの用紙より大きい用紙への画像形成に必要な付加電気回路を前記電気回路に接続するための回路取付け部と、を備える
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記回路取付け部は、前記電気回路の構成部品を支持する回路基板上に設けられている
請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記付加電気回路は、前記最大サイズの用紙より大きい用紙への画像形成における前記作像機構および前記付加給紙機構の制御に必要な制御データを記憶する不揮発性メモリを有し、
前記電気回路は、前記最大サイズの用紙より大きい用紙への画像形成において、前記回路取付け部に取り付けられた前記付加電気回路から前記制御データを取得し、当該制御データを用いて前記作像機構および前記付加給紙機構を制御する
請求項２または３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記付加電気回路は当該付加電気回路に対する個体識別のための識別データを記憶し、
前記電気回路は、前記識別データに基づいて前記付加電気回路を認証した後に、前記制御データを用いて前記作像機構および前記付加給紙機構を制御する
請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記最大サイズはＡ４サイズであり、
前記イメージスキャナーは、Ａ４サイズの用紙の載置が可能な長方形の原稿台を有しており、
前記原稿台の長辺が当該画像形成装置の左右方向に沿うように前記イメージスキャナーが配置されている
請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−１１６９８（Ｐ２０１３−１１６９８Ａ）
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４３４４７（Ｐ２０１１−１４３４４７）
【出願日】平成２３年６月２８日（２０１１．６．２８）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２８日（２０１１．６．２８）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]