JP2007022691A - 画像形成装置およびシート排出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 排紙時における、シート材の排紙積載性の向上、シート材のカール量低減、トナー像貼り付き防止を実現する。
【解決手段】 排紙された印字シートを積載する排紙積載部と、第一の搬送路を介して排紙積載部に印字シートを排出するための第一の排出口と、第一の排出口から第二の搬送路を介して前記排紙積載部に印字シートを排出するための第二の排出口と、第二の搬送路に印字シートを導くための分岐手段と、印字シートの排出を第一の排出口と第二の排出口の内どちらで行うかを選択制御する制御手段と、を備える。
【選択図】 図６

Description

本発明は、電子写真方式を用いる、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。

図８に従来の画像形成装置の構成例を示す。画像形成装置であるプリンタ１００には、シート材カセット５０が設けられている。シート材カセット５０に収納されているシート材Ｐは、ピックアップローラ８ａにより給送されて送り出されて行く。送り出されたシート材Ｐは、画像形成部において、所定の画像が形成される。プリンタ１００は、着脱自在なプロセスカートリッジ７ａ〜７ｄを有しており、このプロセスカートリッジ７ａ〜７ｄには、像担持体である電子写真感光ドラム１ａ〜１ｄ、表面を帯電させるための帯電手段２ａ〜２ｄ、感光ドラム上にトナー画像を形成するための現像手段４ａ〜４ｄが設けられている。

感光ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像をシート材Ｐに転写するための静電転写ベルト９と転写ローラ５ａ〜５ｄは、シート材カセット５０から送られたシート材Ｐを電子写真感光ドラム１ａ〜１ｄに押圧し、かつ帯電したトナー像と逆極性の電圧を印加して、シート材Ｐにトナー像を転写する。画像形成部の搬送方向下流側には、シート材Ｐ上に転写したトナー像をシート材Ｐに定着させるための定着手段４０が設けられている。定着手段４０により画像を定着されたシート材Ｐは排出手段である排出ローラ３０２により排出口３０３から積載トレイ３０１へと排紙される。

特開２００２−２１５００４号公報

しかしながら、上記従来例のような画像形成装置は、定着手段から排出口までのシート搬送距離が短いために、排出シート材を十分に冷却して排紙することができない。例えばＯＨＴシート等、保熱時にいわゆるコシが弱く（小さく）なるシート材では、排紙トレイ上でシート材が丸まったりすることから、シート積載性が劣ることがある。また、排出シート材が十分に冷却されない場合、トナー像がシート材上に完全に定着する前に、積載されることにより、シート材上のトナー像が互いのシート間で貼り付いて、画像の劣化となることもある。そのため、シート材の排出搬送速度を遅くしたり、また、排出シート材に風を当てることにより、排出シート材を冷却するといった方法がとられている（例えば、特許文献１）。

また、シート材が定着手段で加熱されることにより、いわゆるカールするため、定着手段から排出手段までの搬送路間でカールを矯正したり、または、排出手段によりカールを矯正することで、カール量を低減させている。しかし、薄いシートから厚いシートまでの全てのシート材に対してカールを小さく矯正することは困難であった。

本出願に係る発明は、上記問題に鑑みなされたもので、その目的は、排紙時における、シート材の排紙積載性の向上、シート材のカール量低減、トナー像貼り付き防止、排紙積載量アップを実現することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明の画像形成装置は、排紙されたシートを積載する排紙積載部と、第一の搬送路を介して前記排紙積載部に前記シートを排出するための第一の排出口と、前記第一の排出口から第二の搬送路を介して前記排紙積載部に印字シートを排出するための第二の排出口と、前記第二の搬送路に前記シートを導くための分岐手段と、前記シートを前記第一の排出口と前記第二の排出口のどちらに前記シートを排出するかを選択制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記第二の搬送路は両面印字のための搬送路の一部であることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置において、前記シートの種類を判別する判別手段をさらに備え、前記制御手段は、前記判別手段の判別結果に応じて、前記シートを前記第一の排出口と前記第二の排出口のどちらに排出するかを決定することを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置において、前記排紙積載部上のシートの積載量を検知する検知手段をさらに備え、前記制御手段は、前記検知手段により検知される前記排紙積載部上のシート積載量に応じて、前記シートを前記第一の排出口と前記第二の排出口のどらに排出するかを選択制御することを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項４記載の画像形成装置において、前記積載量を検知する検知手段は、前記第二の排出口の排出方向下流側に配置され、前記排紙積載部上のシートの積載量に応じて回動し、前記第二の排出口から排紙される印字シートの用紙ガイドとなる構成としたことを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記第二の排出口は、前記第一の排出口の上側に位置することを特徴とする。

また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の画像形成装置において、前記検知手段により、シート積載量が満載であることが検知された場合、前記第二の排出口を選択して前記シートの排出を行なうことを特徴とする。

また、請求項８に記載のシート排出方法は、シート積載部と前記シート積載部にシートを排出するための第一の排出口と前記シートに両面印字を行うためにシートを反転させて搬送するシート反転搬送部と、前記シート反転搬送部に設けられ、前記シート積載部にシートを排出するための第二の排出口とを有する画像形成装置のシート排出方法であって、前記シートの種類に応じて、前記シートを前記第一の排出口に排出するか、前記第二の排出口に排出するかを決定する工程を有することを特徴とする。

また、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のシート排出方法において、更に前記シート積載部のシート積載状態を検知する検出手段を有し、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記シートを前記第一の排出口に排出するか、前記第二の排出口に排出するかを決定する工程を有することを特徴とする。

また、請求項１０に記載の発明は、請求項８または請求項９に記載のシート排出方法において、更に、前記シートの種類を判別する工程を有することを特徴とする。

本発明によれば、印字シートの排出を第一の排出口と第二の排出口の内どちらで行うかを選択制御するので、排出するシートを十分に冷却可能な排出口を選択することができ、その結果、保熱時にいわゆるコシが弱く（小さく）なるシート材では、排紙トレイ上でシート材が丸まったりすることからシート積載性が劣ることがあるという問題や、シート材上のトナー像が互いのシート間で貼り付いて、画像の劣化となるといった問題を解決できる。

また、第二の搬送路として両面印字のための搬送路を利用することで、カールが大きくなるシート材に対して、両面印字のための搬送路に備わる反転ローラによりカールを矯正することができ、カール量低減が可能となる。
さらに、より高い位置にある排出口から排紙した場合、低い位置にある排出口からの排紙積載に加えて、さらに上積みできるため、排紙積載量の増加も可能となる。

次に、本発明による画像形成装置について、特に中心的役割を果たすそのシート排出機構の構成について詳細に説明する。
［実施例１］
まず、本発明に係る第一の実施例について、図１〜６を参照し説明する。
図１に示すように、画像形成装置Ａは、トナー色の異なる、例えばイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４種類の着脱自在なプロセスカートリッジ７ａ〜７ｄを有している。このプロセスカートリッジ７ａ〜７ｄにはそれぞれ、像担持体である電子写真感光ドラム１ａ〜１ｄ、表面を帯電させるための帯電手段２ａ〜２ｄ、感光ドラム１ａ〜１ｄ上のトナーにより画像を形成するための現像手段４ａ〜４ｄ、転写後の残留トナーを除去するクリーニング手段６ａ〜６ｄが設けられている。

このような画像形成装置Ａにおいて、シートカセット５０から一枚ずつ分離給送されたシート材Ｐを、レジストローラユニット８ｂにより所定のタイミングで、画像形成プロセスカートリッジ７ａ〜７ｄ、画像転写手段である静電転写ベルト９、転写ローラ５ａ〜５ｄなどからなる画像形成部へ搬入して、シート材Ｐに所望の画像をその上面に記録する。

具体的には、スキャナユニット３ａ〜３ｄからレーザー光が照射され、感光ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像が形成される。転写ローラ５ａ〜５ｄは、シート材Ｐを静電転写ベルト９と共に電子写真感光ドラム１ａ〜１ｄに押圧し、かつ帯電したトナー像と逆極性の電圧を印加して、感光ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像をシート材Ｐに転写する。同様の工程を下流にあるプロセスカートリッジ７ａ〜７ｄとで順次行い、４色の画像転写が終了すると、シート材Ｐの表面にフルカラーの画像が形成される。

画像形成部の下流には、シート材Ｐ上に転写したトナー像をシート材Ｐに定着させるための定着手段である定着ユニット４０が設けられている。画像の転写が終了したシート材Ｐを、発熱体を有する定着ユニット４０を通過させることによって、シート材Ｐへトナー像を定着させている。画像が定着されたシート材Ｐは排出ローラ３０２によって第一の排出口３０３から機外へと排出され、排出ローラ３０２の下方にある積載トレイ３０１へと積載される。また、排出ローラ３０２の下流にある積載量検知手段３０６が、積載トレイ３０１上の最上位シート材に接触しており、積載高さを検知することができ、積載量検知手段３０６が満載を検知すると警告を行う。

シート材Ｐの裏面へも画像形成を行う場合には、片側への画像形成と定着を行った後に、図４に示すように、排出ローラ３０２の下流にあるフラッパー３０７が回動することにより、排出ローラ３０２により搬送されたシート材Ｐを両面反転装置６０内に導く。両面反転装置６０内に導かれたシート材Ｐは反転ローラ３０４により、第二の排出口３０５より一時的に機外へと排出されて、所定時間シート材Ｐを搬送した後、反転ローラ３０４を逆転させることにより、シート材後端を先頭にして、両面搬送路１４へと搬送され、給紙搬送路１７と合流した後、表側と同様の画像形成プロセスを経て定着手段で画像を裏面にも定着されたシート材Ｐは排出ローラ３０２により第一の排出口３０３から積載トレイ３０１へと排紙される。

また、シート検知手段３０９がシートカセット５０上部に設けられ、シート材Ｐの表面に光を当て、反射光量検知などを行うことにより、シートカセット５０上に積載されたシート材Ｐのシート種類を判別でき、シート種類に応じて、画像形成部でのプロセス条件や定着条件や画像形成プロセス速度を適宜変更可能となっている。

図２、図３に、シート材の種類情報に応じて画像形成装置が第二排出口に排紙する様子を示す。図２では、シート材がカールし易いものであったり、保熱時にいわゆるコシが弱くなったり、トナー像の貼り付きが起きやすいシート（例えばＯＨＴシート等）であったりする場合を示し、図３では、シート満載時の場合を示している。

図５は、画像形成装置の各部を制御する制御手段と、シート検知手段３０９、積載量検知手段３０６、両面印字ジョブ、フラッパー３０７、反転ローラ３０４をブロック図として示し、さらに、これらの間のデータ／センサ信号および制御指令の流れを示している。なお、制御手段は、制御用ＣＰＵと、バス等によりこの制御用ＣＰＵに接続されるメモリ等の記憶手段とから構成される。記憶手段には、上記各構成要素の制御および本明細書に記載される各実施例において制御ＣＰＵが行う処理のすべてまたは一部を実行するためのプログラムおよびデータが格納される。すなわち、制御ＣＰＵは記憶手段に格納されたプログラムおよびデータを用いて本発明の各実施例における動作を制御する。

次ぎに、図６を参照し、シート材排出口変更の制御方法について説明する。
シート検知手段３０９によって判別（Ｓ６１１）されたシート種類に応じて、例えば、ＯＨＴシート等のシート材Ｐが保熱状態のとき、シートのいわゆるコシが弱く（小さく）なる印字シート材、例えばＯＨＴシートについては、排出ローラ３０２の下流にあるフラッパー３０７を回動させ（Ｓ６１３）、シート材Ｐを両面反転装置６０内に導き、両面反転装置６０の反転ローラ３０４により第二の排出口３０５からそのまま機外へと排出（Ｓ６１４）して、積載トレイ３０１上に積載する。このように、第二の排出口３０５から排紙することにより、排出シートＰを十分に冷却して排出することができ、排紙積載性向上、トナー像貼り付き防止が可能となる。

また、シート検知手段３０９によって判別（Ｓ６１１）された、例えば厚紙等の、第一の排出口から排出した場合にカール量が大きくなるシート材も上記ＯＨＴシート材と同様にフラッパー３０７を回動させ（Ｓ６１３）、シート材Ｐを両面反転装置６０内に導き、両面反転装置６０の反転ローラ３０４により第二の排出口３０５からそのまま機外へと排出（Ｓ６１４）することで、定着ユニット４０と排出ローラ３０２との間の搬送経路で形成されたカールを排出ローラ３０２と反転ローラ３０４間で逆方向に矯正することにより、カール量の低減が可能となる。

また、積載量検知手段３０６により積載トレイ３０１上の積載量が満載であることを検知した場合（Ｓ６２２でＹｅｓの判定）、フラッパー３０６を回動させ（Ｓ６２４）、シート材Ｐを両面反転装置６０内に導き、両面反転装置６０の反転ローラ３０４により第二の排出口３０５からそのまま機外へと排出することで、既に満載となった積載量に対してさらに上積みでき、排紙積載量の増量が可能となる。

なお、このシートの種類に基づく排出口の切り換え制御（図６の（ａ））とシートの積載量検知結果に基づく排出口の切り換え制御（図６の（ｂ））とを組み合わせてシートの排出を制御可能であることは言うまでもない。

例えば、まず図６（ａ）に基づく制御を優先的に実行し、その後、シート積載量が満杯を検知した以降に図６（ｂ）に基づく制御に切り換えるなど適宜適用可能である。

以上説明したように、本実施形によれば、シート検知手段により判別されたシート種類情報および積載量検知手段により検出された積載量情報に応じて分岐手段であるフラッパー３０６を制御して、両面反転装置６０にシート材Ｐを導き、反転ローラ３０４により第二の排出口３０５から、積載トレイ３０１に排出している。これにより、例えば、ＯＨＴシート等のシートが保熱状態のとき、シートのいわゆるコシが弱く（小さく）なる印字シートについては、定着手段からのシート搬送経路が長い第二の排出口３０５から排紙することによって、排出シートを十分に冷却して排出することができ、トナー像貼り付き防止が可能となる。

また、第一の排出口３０３から排出した場合、カールが大きくなるシート材については、第二の排出口３０５から排出することにより、第一の排出口３０３から第二の排出口３０５までのシート搬送経路間でカールを矯正することもでき、カール量低減が可能となる。
さらに、第二の排出口３０５から排紙した場合、第一の排出口３０３からの排紙積載に加えて、さらに上積みできるため、排紙積載量の増加も可能となる。
以上のように、本実施例では、シート材の排紙積載性向上、カール量低減、トナー像貼り付き防止、排紙積載量の増加が可能となる。

［実施例２］
次ぎに、本発明に係る第二の実施例について説明する。
図７は、本実施例における、シート材を第二の排出口から排出する構成を示す断面図である。
本実施例においても、定着後の処理工程は前述の実施例における処理工程と同様であり、その概要は以下の通りである。

画像が定着されたシート材Ｐは、排出ローラ３０２によって第一の排出口３０３から機外へと排出され、排出ローラ３０２の下方にある積載トレイ３０１へと積載される。シート材Ｐの裏面へも画像形成を行う場合には、片側への画像形成と定着を行った後に、排出ローラ３０２の下流にあるフラッパー３０７が回動することにより、排出ローラ３０２により搬送されたシート材Ｐを両面反転装置６０内に導く。

両面反転装置６０内に導かれたシート材Ｐは反転ローラ３０２により、第二の排出口３０５より一時的に機外へと排出されて、所定時間シート材Ｐを搬送した後、反転ローラ３０４を逆転させることにより、シート材後端を先頭にして、両面搬送路へと搬送される。それから、給紙搬送路１７と合流した後、表側を印字する場合と同様の画像形成プロセスを経て定着手段４０で画像を裏面にも定着されたシート材Ｐは、排出ローラ３０２により第一の排出口３０３から積載トレイ３０１へと排紙される。また、反転ローラ３０４の下流にある積載量検知手段３０６が、積載トレイ３０１上の最上位シート材に接触しており、積載高さを検知することができ、積載量検知手段３０６が満載を検知すると警告を行う。

また、本実施例においても、前述の第一の実施例と同様に排出口変更の制御を行なう。

本実施例では、図７に示すように、反転ローラ３０４の下流にあって積載トレイ３０１に積載されているシート材の最上面に接するように積載量検知手段３０６が設けられる。この積載量検知手段３０６は、積載トレイ３０１の積載量に応じて回動することにより、反転ローラ３０４から排出されるシート材Ｐのガイド部材となる。積載量検知手段３０６により積載トレイ３０１上の積載量が満載であることが検知された場合、制御手段がフラッパー３０７を回動させ、シート材Ｐを両面反転装置６０内に導き、両面反転装置６０の反転ローラ３０４により第二の排出口３０５からそのまま機外へと排出する。これによって、積載トレイ３０１上に満載となったシート材Ｐ上にある積載量検知手段３０６にガイドされる形でシート材Ｐをさらに上積みでき、排紙積載量の増加が可能となる。

以上のように、本実施例によれば、前述の第一の実施例と同様に、シート材の排紙積載性向上、カール量低減、トナー像貼り付き防止、排紙積載量の増加が可能となる。

第一実施例の画像形成装置本体の全体構成を示す断面図である。 第一実施例のシート材を第二排出口から排紙する様子を示す断面図である。 第一実施例のシート満載時、シート材を第二排出口に排紙する様子を示す断面図である。 第一実施例の両面印字用反転部の構成を示す断面図である。 第一実施例の排出口変更制御に係る構成要素のブロック図である。 第一実施例の排出口変更を説明するフローチャートである。 第二実施例のシート材を第二の排出口から排出する構成を示す断面図である。 従来例の画像形成装置本体の全体構成を示す断面図である。

符号の説明

３０１…積載トレイ
３０２…排出ローラ
３０３…第一の排出口
３０４…反転ローラ
３０５…第二の排出口
３０６…積載量検知手段
３０７…フラッパー
３０９…シート検知手段

Claims (10)

1. 排紙されたシートを積載する排紙積載部と、
   第一の搬送路を介して前記排紙積載部に前記シートを排出するための第一の排出口と、
   前記第一の排出口から第二の搬送路を介して前記排紙積載部に印字シートを排出するための第二の排出口と、
   前記第二の搬送路に前記シートを導くための分岐手段と、
   前記シートを前記第一の排出口と前記第二の排出口のどちらに前記シートを排出するかを選択制御する制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第二の搬送路は両面印字のための搬送路の一部であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記シートの種類を判別する判別手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記判別手段の判別結果に応じて、前記シートを前記第一の排出口と前記第二の排出口のどちらに排出するかを決定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記排紙積載部上のシートの積載量を検知する検知手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記検知手段により検知される前記排紙積載部上のシート積載量に応じて、前記シートを前記第一の排出口と前記第二の排出口のどらに排出するかを選択制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記積載量を検知する検知手段は、前記第二の排出口の排出方向下流側に配置され、前記排紙積載部上のシートの積載量に応じて回動し、前記第二の排出口から排紙される印字シートの用紙ガイドとなる構成としたことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記第二の排出口は、前記第一の排出口の上側に位置することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記検知手段により、シート積載量が満載であることが検知された場合、前記第二の排出口を選択して前記シートの排出を行なうことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. シート積載部と前記シート積載部にシートを排出するための第一の排出口と前記シートに両面印字を行うためにシートを反転させて搬送するシート反転搬送部と、前記シート反転搬送部に設けられ、前記シート積載部にシートを排出するための第二の排出口とを有する画像形成装置のシート排出方法であって、
   前記シートの種類に応じて、前記シートを前記第一の排出口に排出するか、前記第二の排出口に排出するかを決定する工程を有することを特徴とするシート排出方法。
9. 更に前記シート積載部のシート積載状態を検知する検出手段を有し、
   前記検出手段の検出結果に基づいて、前記シートを前記第一の排出口に排出するか、前記第二の排出口に排出するかを決定する工程を有することを特徴とする請求項８に記載のシート排出方法。
10. 更に、前記シートの種類を判別する工程を有することを特徴とする請求項８または請求項９に記載のシート排出方法。
    

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