説明

給紙カセット及びこれを備えた画像形成装置

【課題】画像形成装置の給紙カセットにおいて、収納可能な最大サイズの用紙よりも小さい用紙を収納する際の余分な空間を有効に利用する。
【解決手段】給紙カセット30の搬送方向カーソル32を、収納可能な最大サイズの用紙よりも小さいサイズの用紙を収納する位置に合わせた時に、搬送方向カーソル32の用紙収納部37に対向する側と反対側となる位置に仕切り35を設ける。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、給紙カセット及びこれを備えた画像形成装置、特に給紙カセットが複数の大きさの用紙に対応可能なものに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、複写機やプリンタ、ファクシミリ又はこれらの複合機などの画像形成装置において、複数の大きさの用紙に対応できるものが広く用いられている。このような画像形成装置では、用紙を収納し供給する給紙カセットが、その画像形成装置で使用可能な最大の大きさの用紙、例えばA3サイズの用紙を収納でき、かつそれよりも小さい用紙、A4サイズの用紙に対応できるようにもなっている。特許文献1にはこのような給紙カセットを複数備えた画像形成装置が示されている。
【特許文献1】特開2005−29300号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかし、多くの場合、画像形成装置において最もよく用いられる用紙は、A3サイズよりもA4サイズのように、使用可能な最大の大きさよりも小さいものである。給紙カセットに収納可能な最大の大きさよりも小さい用紙を収納して用いる場合、給紙カセットには余分な空間が生じることとなる。例えばA3サイズの用紙を収納可能な給紙カセットにおいてA4サイズの用紙を収納して用いる場合、この余分な空間は給紙カセットの容量の約半分もの体積となる。特に、特許文献1に記載された画像形成装置のように複数の給紙カセットを備えたものでは、全ての給紙カセットに使用可能な最大の大きさの用紙が収納されていることは少なく、いずれかの給紙カセットに余分な空間が常に生じていることが多い。
【0004】
ところで、画像形成装置において補給トナーコンテナの交換は、面倒であり、さらにトナーによって、使用者の衣服や手、画像形成装置の周囲が汚れる可能性もあるため、使用者に敬遠される作業である。特に画像形成装置を頻繁に使用する使用者の場合には補給トナーコンテナの交換の頻度も高くなり、予備の補給トナーコンテナの管理の手間もかかるという問題があった。
【0005】
本発明は、内部に生じた余分な空間を有効に利用できる給紙カセットを提供することを目的とする。また、この余分な空間に予備の補給トナーコンテナを収納し、補給トナーコンテナの交換の頻度及び管理の手間の低減できる画像形成装置を提供す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】
【0006】
上記目的を達成するために本発明は、画像形成装置において、用紙を収納し、供給する給紙カセットにおいて、前記給紙カセットの前記用紙を収納する用紙収納部と、物品を収納する物品収納部とを有することを特徴とする。
【0007】
また本発明は、上記構成の給紙カセットにおいて、前記用紙収納部と前記物品収納部との間に仕切りを有することを特徴とする。
【0008】
また本発明は、上記構成の給紙カセットにおいて、内面に溝が設けられ、前記溝に前記仕切りを嵌め込むことができることを特徴とする。
【0009】
また本発明は、上記構成の給紙カセットにおいて、前記画像形成装置において前記用紙収納部に収納可能な用紙の最大サイズがA3サイズであることを特徴とする。
【0010】
また本発明は、上記構成の給紙カセットにおいて、前記物品収納部に収納される物品が補給トナーコンテナであることを特徴とする。
【0011】
また本発明の画像形成装置は、上記構成の給紙カセットを備えることを特徴とする。
【0012】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記給紙カセットを複数備えることを特徴とする。
【0013】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記物品収納部に補給トナーコンテナを収納し、前記補給トナーコンテナに収納されたトナーを前記補給トナーコンテナから画像形成部まで搬送する搬送部材を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
本発明によると、給紙カセットに画像形成装置において用紙収納部と物品収納部を有し、使用可能な用紙の最大サイズよりも小さい用紙を収納する場合、用紙収納部以外の余分な空間を、物品を収納する物品収納部として有効に利用することができる。
【0015】
また本発明によると、給紙カセットの物品収納部に収納した補給トナーコンテナからトナーを搬送部材によって画像形成部まで搬送できるため、補給トナーコンテナの交換の頻度を低減でき、さらに補給トナーコンテナの管理の手間も低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
〈第1の実施形態〉
本発明の第1の実施形態について図を用いて説明する。図1は第1の実施形態の画像形成装置であるプリンタの概略構成図、図2は画像形成ユニット近傍の部分拡大図、図3は給紙カセットを出した状態のプリンタの部分斜視図、図4は仕切り板を取り外した給紙カセットを出した状態のプリンタの部分斜視図である。
【0017】
まずプリンタ10の各部について説明する。プリンタ10の内部には、制御部12、給紙部20、画像形成部40及び定着部80が設けられている。制御部12はプリンタ10の用紙搬送動作や画像形成動作などの動作を制御するものである。
【0018】
給紙部20は給紙カセット30、給紙ローラ22、搬送ローラ対23及びレジストローラ対24を備える。給紙カセット30は、用紙Pを収容するものであり、プリンタ10の下部に配設されている。用紙Pはここから給紙ローラ22により1枚ずつ用紙搬送路26へ送り出され、搬送ローラ対23、レジストローラ対24によって搬送される。ここで用紙とは、通常のコピー用紙のような紙の他、OHPシートのような樹脂製のものなど、シート状のものを指す。
【0019】
次に画像形成部40について説明する。画像形成部40はイエロー、シアン、マゼンタ及びブラック用の画像形成ユニット50a、50b、50c及び50d、一次転写ローラ41、中間転写ベルト42、二次転写ローラ43並びにベルトクリーニング器47を備える。
【0020】
画像形成ユニット50a、50b、50c及び50dはタンデム配置されており、配列順序は変更可能である。中間転写ベルト42を介して各々の画像形成ユニット50a、50b、50c及び50dと対向する位置に一次転写ローラ41が1本ずつ配置される。
【0021】
中間転写ベルト42は、駆動ローラ45、従動ローラ46a及び46bによって張架支持されている。中間転写ベルト42の上側の外面に全ての画像形成ユニット50a、50b、50c及び50dが接触している。駆動ローラ45は中間転写ベルト42を駆動させるものであり、中間転写ベルト42は図1において右回り(矢印方向)に回転する。中間転写ベルト42を介して駆動ローラ45と対向する位置に二次転写ローラ43が配置されている。ここで、本実施形態では、従動ローラ46a及び46bの2本の従動ローラを設けているが、画像形成ユニット50a、50b、50c及び50dが中間転写ベルト42に接触する限りにおいて従動ローラは1本以上であればよい。
【0022】
ベルトクリーニング器47は、用紙Pに転写されなかったトナーを中間転写ベルト42から除去するもので、中間転写ベルト42に接するブレードを備える。
【0023】
画像形成ユニット50a、50b、50c及び50dの画像を形成する部分はいずれも同じ構造であり、図2に示すように、中間転写ベルト42の回転に合わせて回転する感光体ドラム51の周囲に、感光体ドラム51の上方から回転方向(矢印方向)に従って、帯電器52、LEDプリントヘッド53、現像器54、さらに中間転写ベルト42との接触部を挟んで、クリーニング器55及び除電器56を周辺要素として配列している。現像器54には、現像器54にそれぞれのカラーのトナーを供給する補給トナーコンテナ58が接続されている。
【0024】
最後に定着部80について説明する。定着部80は定着ローラ81と加圧ローラ82とが圧接してなり、ここで用紙Pに転写されたトナー画像が加熱・加圧されて用紙Pに定着される。
【0025】
次にプリンタ10における画像形成動作を説明する。使用者が、プリンタ10に直接又はネットワークを経由して接続された図示しない外部コンピュータから画像形成の指示を出すと、制御部12がこの指示を受けて各部を動作させる。図1及び図2において、中間転写ベルト42は駆動ローラ45によって右回り(矢印方向)に回転し、これに接触する各画像形成ユニット50a、50b、50c及び50dの感光体ドラム51は対応して左回り(矢印方向)に回転する。感光体ドラム51が回転すると、感光体ドラム51の表面は、まず帯電器52により均一に帯電される。次に、外部コンピュータから送られた原稿画像の電気信号に基づいて、多数のLEDからなるLEDプリントヘッド53から照射される光により、用紙Pに形成される画像の部分又は前記画像以外の部分に相当する電荷が消去され、感光体ドラム51の表面に静電潜像が形成される。そして現像器54に設けられた現像ローラ54aによって、補給トナーコンテナ58から現像器54を経て感光体ドラム51上にトナーが供給され、前記静電潜像がトナー画像として顕像化する。
【0026】
感光体ドラム51がさらに回転し、前記トナー画像が中間転写ベルト42を挟んで一次転写ローラ41と対向する位置に来たときに、一次転写ローラ41にトナーの帯電極性と逆極性のバイアス電圧が印加され、前記トナー画像が感光体ドラム51から中間転写ベルト42に転写される。転写されなかった残留トナーはクリーニング器55によって除去され、感光体ドラム51の表面に残った電荷は除電器56によって除去される。
【0027】
中間転写ベルト42上に画像形成ユニット50aから50b、50c、50dの順にトナー画像が転写により積み重ねられ、さらに中間転写ベルト42が回転し、前記積み重ねられたトナー画像が二次転写ローラ43と対向する位置に来たときに、それに合わせて中間転写ベルト42と二次転写ローラ43との間に用紙Pが用紙搬送路26を搬送されてくる。このとき二次転写ローラ43にトナーの帯電極性と逆極性のバイアス電圧が印加され、前記積み重ねられたトナー画像が中間転写ベルト42から用紙Pに転写される。中間転写ベルト42上の転写されなかった残留トナーは、ベルトクリーニング器47によって中間転写ベルト42上から除去される。トナー画像が転写された用紙Pは、定着部80に搬送され、前述したように加熱・加圧されてトナー画像が定着され、排出ローラ対84によってプリンタ10の上部に設けられた排紙トレイ85に排出される。
【0028】
本実施形態において、給紙カセット30は、図3に示すようにプリンタ10に矢印A方向に出し入れ可能に設けられている。給紙カセット30の内側の底面には、矢印A方向にスライド可能な1対の幅方向カーソル31と、矢印A方向垂直な方向にスライド可能な1個の搬送方向カーソル32とが設けられている。プリンタ10において使用可能な用紙の最大サイズはA3サイズである。
【0029】
この給紙カセット30に用紙を収納する場合、幅方向カーソル31及び搬送方向カーソル32をその用紙に合う位置に移動させる。図3には、給紙カセット30の用紙収納部37にA4サイズの用紙を横通紙するための方向に載置するように、幅方向カーソル31及び搬送方向カーソル32を移動させた状態を示す。この状態では、用紙搬送路26へ送り出すための用紙を収納する用紙収納部37が、給紙カセット30の正面に向かって右側の部分において容積の約半分を占める。ここで横通紙とは、用紙の長手方向に垂直な方向に用紙を搬送することである。なお、給紙カセット30の用紙収納部37の矢印A方向の幅はA4サイズの用紙の長辺の長さより若干広い程度であり、長辺の長さがA4サイズの用紙の長辺の長さより長いA3、B4サイズの用紙では横通紙するための方向には載置できない。
【0030】
給紙カセット30の内部の底面には図4に示すように、A4横通紙用に設定した搬送方向カーソル32の用紙に対向する側とは反対側に溝34が設けられている。溝34には仕切り板35が取り付け、取り外しできるようになっている。
【0031】
図3に示すように仕切り板35を取り付けた状態では、給紙カセット30の内部に用紙収納部37とは仕切り板35によって隔離された空間ができ、この空間を物品収納部38とする。物品収納部38には、文房具のような小物やプリンタ10の取扱説明書、補給トナーコンテナなどの物品を収納することができるため、空間の有効な利用を図ることができる。図5には給紙カセット30の物品収納部38に補給トナーコンテナ58を収納した状態を示す。
【0032】
図4に示すように仕切り板35を取り外した状態では、従来の給紙カセットと同様にプリンタ10で使用可能な最大サイズであるA3サイズの用紙を収納することができる。図4には、幅方向カーソル31及び搬送方向カーソル32をA3サイズの用紙を通紙するために載置するように移動させた状態を示す。
【0033】
このように、本実施形態の給紙カセット30では、プリンタ10で使用可能な最大サイズの用紙を収納することを可能にしつつ、それよりも小さい用紙を収納する際には余分な空間を物品収納部38として有効に利用することができる。
【0034】
なお、本実施形態において、例えばプリンタ10が複数の給紙カセット30を備える場合のように、A4サイズよりも大きいサイズの用紙を使うことがないと分かっている給紙カセットを設けることができるときには、その給紙カセット30を、図6に示すように仕切り板35をA4横通紙用に設定した搬送方向カーソル32の用紙に対向する側とは反対側に固定したものとしてもよい。この場合、物品収納部38の底面には搬送方向カーソル32を移動させるための溝等の凹凸のないものにできるため、物品収納部38を使いやすいものとすることができる。また、物品収納部38から物品が落ちることによる、下の段の給紙カセット30に収納した用紙を汚したり、プリンタ10が故障したりするなどの問題が起こる可能性を低減することができる。なお、物品収納部38を設けるためには、搬送方向カーソル32の位置は上記の位置に限られず、プリンタ10で使用可能な最大サイズであるA3サイズよりも小さいサイズ用に設定すればよく、仕切り板35はその設定した搬送方向カーソル32の用紙に対向する側とは反対側に設ければよい。
【0035】
〈第2の実施形態〉
本発明の第2の実施形態について図面を参照して説明する。図7は本発明の第2の実施形態の画像形成装置であるプリンタ10の正面からの透視図、図8はプリンタ10の左側面からの透視図、図9は給紙カセットを出した状態のプリンタの部分斜視図である。第2の実施形態は、後述するトナー搬送路が設けられている点が異なる以外は第1の実施形態と同様であり、実質上同一の部分には同一の符号が付してある。
【0036】
本実施形態のプリンタ10は、図7及び図8に示すように、トナー搬送路70を備える。トナー搬送路70は、主パイプ71と、副パイプ72と、主パイプ71及び副パイプ72の各々の内部に設けられた搬送部材73とを備える。主パイプ71はプリンタ10の背面側に斜めに配置されている。副パイプ72は、水平かつ主パイプ71に垂直な姿勢を取り、一端で副パイプ72が下方に位置するように主パイプ71の上端に取り付けられている。主パイプ71と副パイプ72とが接する部分は穴が設けられており、内部で接続している。副パイプ72の他端はブラックのトナーを蓄えた画像形成ユニット50dの補給トナーコンテナ58の内部に挿入されている。搬送部材73は軸73aと軸73aの周りに螺旋状に設けられ主パイプ71又は副パイプ72の内面に接する羽根73bとを有し、不図示の駆動装置によって回転する。なお、図7では、トナー搬送路70が給紙カセット30及び画像形成ユニット50dの補給トナーコンテナ58の手前に位置しているように描かれているが、これは理解を容易にするためであり、実際は後ろ側に位置している。図7及び図8には、給紙カセット30の物品収納部38にはブラックのトナーを蓄えた予備補給トナーコンテナ60を収納した状態を示している。
【0037】
給紙カセット30の物品収納部38の背面側の側壁には、図9に示すように切り込み36が設けられている。そして、仕切り板35及び仕切り板35を固定する溝34は、給紙カセット30の物品収納部38に予備補給トナーコンテナ60を収納できるような位置に設けられている。図8に示すように、予備補給トナーコンテナ60の背面側には突出したトナー排出口60bが設けられており、給紙カセット30の物品収納部38に予備補給トナーコンテナ60を収納すると、給紙カセット30の背面側の切り込み36からトナー排出口60bが露出する。なお、切り込み36は穴であっても構わない。
【0038】
予備補給トナーコンテナ60の内部には、図8に示すように、軸と軸の周りに螺旋状に設けられた羽根とを有するトナー補給部材60aが回転可能に設けられている。トナー補給部材60aはその一部がトナー排出口60bに入り込むように設けられている。予備補給トナーコンテナ60を収納した給紙カセット30をプリンタ10に収納すると、トナー補給部材60aがプリンタ10の内部に設けられた不図示の駆動装置と接続するとともに、トナー排出口60bとトナー搬送路70の主パイプ71とが、主パイプ71が下になるように接する。トナー排出口60bと主パイプ71が接する部分は穴が設けられており、内部で接続している。
【0039】
プリンタ10が画像形成動作を開始すると、予備補給トナーコンテナ60のトナー補給部材60a及びトナー搬送路70の搬送部材73が不図示の駆動装置により回転を開始する。予備補給トナーコンテナ60の内部に収納されたトナーは回転するトナー補給部材60aによりトナー排出口60bに向けて搬送される。トナー補給部材60aにより搬送されたトナーはトナー排出口60bからトナー搬送路70の主パイプ71と接する部分に設けられた穴を通じて主パイプ71の内部に落下する。トナー搬送路70の主パイプ71の内部に落下したトナーは回転する搬送部材73によって主パイプ71の上方に搬送され、主パイプ71と副パイプ72とが接する部分に設けられた穴から副パイプ72の内部に落下し、副パイプ72から画像形成ユニット50dの補給トナーコンテナ58の内部に搬送され、現像器54を経て感光体ドラム51上に供給される。
【0040】
このように構成することにより、給紙カセット30に収納されたままの状態で予備補給トナーコンテナ60のトナーをトナー画像の形成に用いることができる。したがって、画像形成ユニット50dの補給トナーコンテナ58と給紙カセット30の予備補給トナーコンテナ60とが空になるまで補給トナーコンテナ58及び予備補給トナーコンテナ60を交換しなくてよい。つまり、補給トナーコンテナ58の交換頻度を低減することができる。さらに、補給トナーコンテナの管理の手間を低減することができる。その効果は、上述した使用量の多いブラックのトナーについて適用することにより顕著に現れるが、他のカラーのトナーについて適用しても構わない。
【0041】
なお、本実施形態ではトナー搬送路70はプリンタ10の背面側に斜めに配置されているが、配置する位置は、給紙カセット30に収納された予備補給トナーコンテナ60から画像形成部40にトナーを搬送するものであれば、これに限られない。
【0042】
また、予備補給トナーコンテナ60のトナー補給部材60a及びトナー搬送路70の搬送部材73は、画像形成動作時に常時回転するものであっても構わないし、例えば画像形成ユニット50dの補給トナーコンテナ58にトナーの残量を検知するセンサを設け、そのセンサが補給トナーコンテナ58のトナーが少なくなったこと又はなくなったことを検知すると制御部12の制御により回転を開始するものであっても構わない。
【0043】
また、給紙カセット30の物品収納部38には、ブラックのトナーを蓄えた予備補給トナーコンテナ60以外の物品を収納しても構わない。また、予備補給トナーコンテナ60と補給トナーコンテナ58とは異なる構成のものであっても同一のものであっても構わない。また、用紙収納部37と物品収納部38との間に仕切り板35はなくても構わない。
【0044】
第1の実施形態、第2の実施形態では、用紙にカラーの画像を形成できるプリンタを画像形成装置として示したが、複写機やファクシミリ、又はこれらの複合機であってもよいし、形成できる画像はモノクロであってもよい。また、画像形成装置において給紙カセットは、複数であっても1個だけであってもよい。また、第1の実施形態、第2の実施形態で示した画像形成装置において使用可能な用紙の最大サイズや給紙カセットに収納可能な用紙の最大サイズは一例であり、他のサイズであっても構わない。
【産業上の利用可能性】
【0045】
本発明は、複写機やプリンタ、ファクシミリ又はこれらの複合機などの画像形成装置にもちいることができる。
【図面の簡単な説明】
【0046】
【図1】第1の実施形態のプリンタの概略構成図
【図2】画像形成ユニット近傍の部分拡大図
【図3】給紙カセットを出した状態のプリンタの部分斜視図
【図4】仕切り板を取り外した給紙カセットを出した状態のプリンタの部分斜視図
【図5】給紙カセットの物品収納部に補給トナーコンテナを収納した状態のプリンタの部分斜視図
【図6】仕切り板を固定した給紙カセットを出した状態のプリンタの部分斜視図
【図7】第2の実施形態のプリンタの正面からの透視図
【図8】プリンタの左側面からの透視図
【図9】給紙カセットを出した状態のプリンタの部分斜視図
【符号の説明】
【0047】
10 プリンタ
12 制御部
20 給紙部
21 給紙カセット
22 給紙ローラ
23 搬送ローラ対
24 レジストローラ対
26 用紙搬送路
30 給紙カセット
31 幅方向カーソル
32 搬送方向カーソル
34 溝
35 仕切り板
36 切り込み
37 用紙収納部
38 物品収納部
40 画像形成部
41 一次転写ローラ
42 中間転写ベルト
45 駆動ローラ
46a 従動ローラ
46b 従動ローラ
47 ベルトクリーニング器
50a〜d 画像形成ユニット
51 感光体ドラム
52 帯電器
53 LEDプリントヘッド
54 現像器
54a 現像ローラ
55 クリーニング器
56 除電器
58 補給トナーコンテナ
60 予備補給トナーコンテナ
60a トナー補給部材
60b トナー排出口
70 トナー搬送路
71 主パイプ
72 副パイプ
73 搬送部材
73a 軸
73b 羽根
80 定着部
81 定着ローラ
82 加圧ローラ
84 排出ローラ対
85 排紙トレイ
P 用紙

【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像形成装置において、用紙を収納し、供給する給紙カセットにおいて、
前記給紙カセットの前記用紙を収納する用紙収納部と、物品を収納する物品収納部とを有することを特徴とする給紙カセット。
【請求項2】
前記用紙収納部と前記物品収納部との間に仕切りを有することを特徴とする請求項1に記載の給紙カセット。
【請求項3】
内面に溝が設けられ、前記溝に前記仕切りを嵌め込むことができることを特徴とする請求項2に記載の給紙カセット。
【請求項4】
前記画像形成装置において前記用紙収納部に収納可能な用紙の最大サイズがA3サイズであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の給紙カセット。
【請求項5】
前記物品収納部に収納される物品が補給トナーコンテナであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の給紙カセット。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれかに記載の給紙カセットを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項7】
前記給紙カセットを複数備えることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
【請求項8】
前記物品収納部に補給トナーコンテナを収納し、前記補給トナーコンテナに収納されたトナーを前記補給トナーコンテナから画像形成部まで搬送する搬送部材を備えることを特徴とする請求項6又は7に記載の画像形成装置。

【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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【図6】
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【図9】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2008−179436(P2008−179436A)
【公開日】平成20年8月7日(2008.8.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−13309(P2007−13309)
【出願日】平成19年1月24日(2007.1.24)
【出願人】(000006150)京セラミタ株式会社 (13,173)
【Fターム(参考)】