JP2020193090A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明では、給紙トレイ挿抜時の用紙当接部材の破損を防止することを課題としている。【解決手段】挿抜可能な上段側の給紙トレイ６と、下段側の給紙トレイ６と、下段側の給紙トレイ６内の用紙の有無を検知する用紙検知部７０とを有する画像形成装置１であって、用紙検知部７０は、下段側の給紙トレイ６の上方に設けられ、下段側の給紙トレイ６内に収容された用紙に当接可能な用紙当接部材７１を有し、上段側の給紙トレイ６の下側で上段側の給紙トレイ６の挿入方向の下流側に、上段側の給紙トレイ６の挿入時における、上段側の給紙トレイ６と用紙当接部材７１との接触圧を減らすための傾斜面６１ａを有するものである。【選択図】図８

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはそれらの複合機における画像形成装置においては、装置に対して挿抜可能に設けられた複数段の給紙トレイ（シート収容部）に、画像を形成する用紙等のシートの束がそれぞれ収容されている。

上記のシート収容部には、シート収容部内のシートの束に当接するシート当接部材と、シート当接部材の姿勢の変化により検知状態を変化させる検知センサとにより、シート収容部内のシートの有無を検知する構成の画像形成装置が存在する。そしてこのような画像形成装置では、シート収容部の装置に対する挿抜時に、シート当接部材と、シート収容部やシート収容部内のシートとが接触することによるシート当接部材の破損を防止する発明が既になされている。

例えば特許文献１（特開２００３−２３７９８５号公報）の画像形成装置には、給紙トレイ内の用紙に当接可能および回転可能に設けられた用紙検知フィラーと、用紙検知フィラーの姿勢により、用紙検知フィラーによる遮光の有無が変化するフォトインタラプタと、用紙検知フィラーを待避させるためのフィラー待避手段とが設けられる。フィラー待避手段は用紙検知フィラーを持ち上げて給紙トレイから待避させると共に、給紙トレイが画像形成装置に装着された状態になると、用紙検知フィラーを持ち上げる力を解除し、用紙検知フィラーを給紙トレイ内の用紙に当接可能な位置に配置することができる。このような構成により、給紙トレイの挿抜時には、挿抜する給紙トレイに接触しない位置に用紙検知フィラーを移動させ、用紙検知フィラーの破損を防止できる。

特許文献１のように、シート当接部材を持ち上げてシート収容部の可動範囲外へ移動させる構成では、複数段のシート収容部を積載した画像形成装置において、下段のシート収容部に対応するシート当接部材が持ち上げられた状態で上段のシート収容部を挿抜すると、上段のシート収容部と下段側のシート当接部材が接触し、シート当接部材の破損につながる恐れがあった。

上記の課題を解決するため、本発明は、挿抜可能な第１シート収容部と、前記第１シート収容部の下方に設けられた第２シート収容部と、当該第２シート収容部内のシートを検知するシート検知部とを有する画像形成装置であって、前記シート検知部は、前記第２シート収容部の上方に設けられ、当該第２シート収容部内に収容されたシートに当接可能なシート当接部材を有し、前記第１シート収容部の下側で当該第１シート収容部の挿入方向の下流側、あるいは、前記シート当接部材の上側で前記挿入方向の上流側の少なくともいずれか一方に、前記挿入方向の下流側から上流側へ向けて、上方から下方へ向かう傾斜面を有することを特徴とする。

本発明によれば、第２シート収容部に対応したシート当接部材の破損を防止できる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 給紙トレイの斜視図である。 給紙ユニットの斜視図である。 給紙トレイの上部に設けられた検知部を示す側面図で、（ａ）図は給紙トレイに用紙が収容されていない状態、（ｂ）図は収容された状態を示している。 給紙トレイの一部分を拡大した斜視図である。 （ａ）〜（ｃ）は、給紙トレイを画像形成装置に挿入時の用紙当接部材の姿勢の変化を示す図である。 給紙トレイを画像形成装置から抜き出す際の様子を示す側面図である。 本実施形態の傾斜面の構成を示す側面図である。 異なる実施形態の傾斜面の構成を示す側面図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の断面の一例を示す概略構成図である。図１に示すように、画像形成装置１は中間転写ベルト１６が設けられている。この中間転写ベルト１６は複数のローラに張架されて走行可能であり、図中の上側には、イエローＹ、シアンＣ、マゼンタＭ、ブラックＫの各感光体１２が設けられている。各感光体１２の周囲にはそれぞれ、レーザ走査ユニット１０、帯電器１１、現像機１３、中間転写ベルト１６を挟んで１次転写ローラ１４等が配設されている。

上記中間転写ベルト１６の下部には２次転写ローラ１５が設けられており、中間転写ベルト１６上に１次転写されたトナー像を、シートとしての用紙Ｐに２次転写する。２次転写ローラ１５が設けられた２次転写部の用紙搬送方向下流側には定着装置１７が設けられている。画像形成装置１の上側には操作パネル３が設けられ、左側面には排紙トレイ４が設けられている。さらに、画像形成装置１の下部には、シート給送装置としての給紙装置５が設けられる。給紙装置５には、用紙Ｐを積載する第１〜第３の３つの給紙トレイ６Ａ〜６Ｃ（シート収容部６Ａ〜６Ｃ）と、各給紙トレイ６Ａ〜６Ｃに対応して設けられた給紙ユニット７Ａ〜７Ｃ（シート給送部７Ａ〜７Ｃ）とを備える。第１〜第３給紙トレイ６Ａ〜６Ｃにはそれぞれ、転写紙又は樹脂フィルムなどからなる用紙Ｐが格納されており、ユーザは操作パネル３やＰＣ等の入力端末により、給紙に使用する給紙トレイ６を選択することができる。また、画像形成装置１を制御するＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成される制御手段としての制御装置が設けられている。

上記構成の画像形成装置１で画像形成動作が開始されると、まず各感光体１２が図における反時計回り方向に回転駆動され、このとき帯電器１１によって感光体１２の表面が所定の極性に帯電される。次いで、各感光体１２の帯電面に、各色のレーザ走査ユニット１０から画像情報に基づくレーザ光が照射され、これによって感光体１２に静電潜像が形成される。そして、感光体１２の表面に形成された静電潜像は、現像機１３によってトナー像として可視像化され、そのトナー像は１次転写ローラ１４によって中間転写ベルト１６に転写される。なお、トナー像転写後の感光体１２の表面に付着する転写残トナーは感光体クリーナーによって除去される。

カラー画像形成時は、上述した画像形成動作が全ての感光体１２で行われ、これによって各感光体１２にそれぞれ形成されたイエロートナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像及び黒トナー像が中間転写ベル１６上に順次重ねて転写される。

一方、画像形成装置１の下部に備えられた第１〜第３給紙トレイ６Ａ〜６Ｃのうち、ユーザが操作パネル３又はＰＣ等の入力端末を操作して選択された給紙トレイに格納された転写紙又は樹脂フィルムなどから成る用紙Ｐが給紙される。給紙された用紙Ｐは、給紙ローラ７５によりレジストローラ１８に向けて送り出され、その先端が停止しているレジストローラ１８に突き当てられる。これによって用紙Ｐが整合された後、レジストローラ１８は２次転写ローラ１５が設けられた上記中間転写ベルト１６の２次転写部に向けて用紙Ｐを上記トナー像と合致するタイミングで送り出す。そして、２次転写ローラ１５によって中間転写ベルト１６上のトナー像が用紙Ｐに転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置１７に送られ、未定着のトナー像が定着された後、排紙トレイ４に排出される。なお、トナー像の転写後に中間転写ベルト１６の表面に付着する転写残トナーは、中間転写ベルト用のクリーナーによって除去される。

ユーザが操作パネル３又はＰＣ等の入力端末を操作して、用紙Ｐの両面印刷を選択した場合、第１面に画像が形成された用紙Ｐは、分岐爪２３により搬送経路を切り替えることで両面経路へと搬送され、反転ローラ２１に送り出される。分岐爪２３により反転ローラ２１へ送り出された用紙Ｐは、反転ローラ２１の正逆転により、両面ローラへ搬送される。この際、用紙Ｐの搬送方向に対する表裏は第１面画像形成時と反転する。そして、中継ローラ２２からレジストローラ１８まで用紙Ｐが搬送された後は、上述したのと同様のプロセスで第２面にも画像形成を施した後、排紙トレイ４に排出される。

上記構成の画像形成装置１に対して、ユーザはオプションにより、大量の用紙を給紙可能な給紙バンクを接続したり、排紙トレイ４の代わりに、スティプル綴じや折りを施すことの出来るフィニッシャーを接続したりすることも可能である。

次に、給紙装置５に設けられた給紙トレイ６（６Ａ〜６Ｃ）や、給紙ユニット７Ａ〜７Ｃ（シート給送部７Ａ〜７Ｃ）に設けられた、給紙トレイ６内の用紙の有無を検知する用紙検知部の構成について説明する。なお、第１〜第３給紙トレイ６Ａ〜６Ｃ、あるいは、給紙ユニット７Ａ〜７Ｃ（シート給送部７Ａ〜７Ｃ）は、それぞれ基本的に同一の構成をしている。

図２に示すように、給紙トレイ６は、上部を開放した箱形のトレイ本体６１と、トレイ本体６１内に設けられた手前側サイドフェンス６２と、奥側サイドフェンス６３と、駆動手段の駆動力によってトレイ本体６１に対して昇降可能な底板６４等を備えている。

トレイ本体６１には取っ手６５が設けられる。給紙トレイ６は、この取っ手６５を把持して操作することにより、画像形成装置１本体に対して、図１の紙面手前から奥方向へ挿入可能、および、それとは反対方向へ抜き出し可能に設けられる。また、トレイ本体６１の挿入方向下流側で、幅方向の両側には挿入方向下流側へ突出した延長部６６，６７が設けられる。延長部６６，６７の部分でトレイ本体６１を画像形成装置に保持させることにより、トレイ本体６１の用紙収容部分を外部に開放した状態で、給紙トレイ６を画像形成装置に保持させることができる。

手前側サイドフェンス６２は、トレイ本体６１挿入方向の上流側に設けられており、奥側サイドフェンス６３は下流側に設けられる。以下の説明では、この挿入方向の上流側を給紙トレイ６の手前側、挿入方向の下流側を給紙トレイ６の奥側とも呼ぶ。また、給紙トレイ６の挿入方向および抜き出し方向を、単に挿入方向や抜き出し方向、あるいは、これらをまとめて挿抜方向とも呼ぶ。

手前側サイドフェンス６２と奥側サイドフェンス６３との間で、底板６４の上部に、各給紙トレイ６に対応する用紙Ｐの束が収容される。手前側サイドフェンス６２と奥側サイドフェンス６３とにより、トレイ本体６１内における用紙Ｐの束の挿抜方向の位置が規制される。

用紙Ｐの束がトレイ本体６１に収容された状態の給紙トレイ６が画像形成装置本体にセットされると、駆動機構によって底板６４が上昇して、給紙ユニットによって最上部の用紙Ｐを下流側へ給紙可能な位置に用紙Ｐの束がセットされる。この状態で、後述する用紙検知部材に最上部の用紙が当接する。

次に、給紙トレイの上部に設けられる給紙ユニット、および、給紙ユニットに設けられた用紙検知部について説明する。

図３に示すように、給紙ユニット７は、給紙トレイ内の用紙の有無を検知する用紙検知部（シート検知部）７０や、給紙ローラ７５等を備えており、給紙トレイ６の上部に配設される（図１参照）。なお、図３では上記の部材のみを抜き出して表示し、その記載を便宜上簡略化している。

図４（ａ）に示すように、用紙検知部７０は、給紙トレイ内の用紙に当接する用紙当接部材７１や、検知センサ７２等を有する。

用紙当接部材７１は、給紙ユニット７の枠体に支持された回転中心７１ａを中心に、図の両矢印方向へ回転可能に設けられる。用紙当接部材７１は、用紙Ｐに当接する当接部７１ｂが、その他の部分よりも厚肉に設けられている。当接部７１ｂは、用紙Ｐに当接する側の面が曲面状をなしている。

検知センサ７２は、用紙当接部材７１の当接部７１ｂとは反対側の端部である一端７１ｃの側に設けられる。本実施形態の検知センサ７２はフォトインタラプタであり、用紙当接部材７１の一端７１ｃによる遮光の有無により、その検知状態を変化させる。これらの用紙当接部材７１や検知センサ７２を備えた用紙検知部７０は、給紙トレイ６に設けられた奥側サイドフェンス６３の一端側（図２の右側）に対応する位置に設けられる。

用紙当接部材７１は、外力を加えない状態では、自重によって厚肉の当接部７１ｂの側が垂れ下がった姿勢になる。この状態で、用紙当接部材７１の一端７１ｃは検知センサ７２よりも上方に配置され、検知センサ７２に対向しておらず（図の紙面上で重なっておらず）、検知センサ７２は透光状態になる。そして、給紙トレイ６に用紙Ｐの束が収容された状態では、用紙当接部材７１は、当接部７１ｂが用紙Ｐの束によって押し上げられることで、図４（ｂ）に示すように、一端７１ｃが、給紙ユニット７に設けられた位置決め部７３に当接する。この状態で、用紙当接部材７１の一端７１ｃが検知センサ７２に対向し、検知センサ７２が遮光状態になる。

以上のように、用紙Ｐの束が当接部７１ｂに当接するか否かにより用紙当接部材７１の姿勢が変化し、用紙当接部材７１の一端７１ｃが検知センサ７２に対向するか否かが変化する。つまり、用紙トレイ６内に用紙が収容されるか否かにより検知センサ７２の検知状態が変化する。これにより、用紙Ｐの束がセットされているか否かを検知することができる。

このように、用紙当接部材７１の当接部７１ｂは、給紙トレイ６内に配設されたり（図４ａ参照）、用紙の束の最上部の用紙Ｐに当接した状態にある（図４ｂ参照）ため、給紙トレイ挿抜時には、給紙トレイ６に収容された用紙の束の移動領域から退避させて用紙当接部材７１の破損を防止する必要がある。以下、本実施形態の用紙当接部材７１を退避させるための構成およびその動作について説明する。

図５は給紙トレイ６の奥側サイドフェンス６３の一端側部分（図２の右側部分）を拡大した図である。
図５に示すように、奥側サイドフェンス６３の一端側で用紙検知部に対応する側には、押上部６８が設けられる。押上部６８は奥側サイドフェンス６３の一端側面からさらに外側へ突出して設けられる。また、押上部６８は、斜面部６８ａを上面側に有する。

次に、給紙トレイ６の画像形成装置に対する挿抜時に、上記の押上部６８が当接部７１ｂを押し上げることにより、用紙当接部材７１を用紙の束の移動領域から退避させる様子について、図６（ａ）〜図６（ｃ）を用いて説明する。

給紙トレイ６が画像形成装置に装着されていない状態では、給紙ユニットに設けられた用紙当接部材７１は、自重により当接部７１ｂの側が垂れ下がった姿勢をしている（図４ａと同じ姿勢をしている）。この状態で、図６（ａ）に示すように、給紙トレイ６を挿入しようとすると（図６ａの矢印方向へ挿入しようとすると）、収容された用紙Ｐの束よりも挿入方向の下流側に設けられた奥側サイドフェンス６３の押上部６８が、用紙当接部材７１に当接する。なお、図５に示すように、押上部６８は、奥側サイドフェンス６３のその他の部分よりも一端側（図６ａの紙面手前側）に突出しており、奥側サイドフェンス６３のうちの押上部６８の部分だけが、給紙トレイ６の挿抜時に用紙当接部材７１に当接する。

給紙トレイ６をさらに挿入方向へ移動させると、押上部６８の斜面部６８ａと当接部７１ｂの下方側の斜面部が摺動する。つまり、当接部７１ｂが斜面部６８ａにガイドされて図の上方へ押し上げられ、用紙当接部材７１が回転中心７１ａを中心にして反時計回りに回転する。これにより、図６（ｂ）に示すように、当接部７１ｂが用紙Ｐの束よりも上側へ退避する。従って、給紙トレイ６の挿入時に、用紙Ｐの束と当接部７１ｂとが挿入方向に当接することを防止できる。

さらに給紙トレイ６を挿入すると、当接部７１ｂは斜面部６８ａ上を相対移動していった後、押上部６８を乗り越えて押上部６８による押し上げが解除される。そして、図６（ｃ）に示すように、当接部７１ｂは用紙Ｐの束の最上部の用紙にその上方から当接する。

また、給紙トレイ６内の用紙Ｐがなくなった場合等には、給紙トレイ６を画像形成装置から抜き出す。この場合、図７に示すように、押上部６８が抜き出し方向の上流側（図の左側）から当接部７１ｂに当接する。つまり、押上部６８が当接部７１ｂを押し上げながら、給紙トレイ６が画像形成装置から抜き出される方向へ移動する。

以上のように、給紙トレイ６の挿抜時に、押上部６８によって当接部７１ｂを一時的に押し上げることで、対応する給紙トレイ６から退避させることができる。しかし一方で、押し上げられた当接部７１ｂが、上段の給紙トレイ６に接触して用紙当接部材７１が破損する恐れがある。つまり、本実施形態の画像形成装置は、給紙トレイ６が複数段に重ねて配置されており（図１参照）、当接部７１ｂが持ち上げられたタイミングで、当接部７１ｂの上側に配置された給紙トレイ６を挿入すると（例えば、図１の給紙トレイ６Ｂを挿抜したタイミングで、その上側の給紙トレイ６Ａを挿入すると）、持ち上げられた当接部７１ｂが上側の給紙トレイ６に衝突して破損する恐れがある。なお、このような状況を生じる例として、上段と下段の給紙トレイ６の用紙の補給を同時に行おうとした場合がある。つまり、上段の給紙トレイ６を引き出して用紙の補給を完了した後、上段の給紙トレイ６を画像形成装置に収容することなく下段の給紙トレイ６を引き出すと、上段の給紙トレイ６が邪魔になって下段の給紙トレイ６に用紙の補給が行えないため、上段の給紙トレイ６を画像形成装置に挿入することになる。結果として、下段の給紙トレイ６の引き出した後すぐ、つまり、下段の給紙トレイ６に対応した当接部７１ｂが持ち上げられたタイミングで、上段の給紙トレイ６を挿入する作業を行うことになる。

上記の当接部７１ｂの破損を防ぐために、本実施形態では、図８に示すように、給紙トレイ６の画像形成装置に対する挿入時に、下側の給紙トレイに対応する当接部７１ｂに接触する部分、具体的には、トレイ本体６１の挿入方向下流側（奥側サイドフェンスの下流側）の下側に傾斜面６１ａを設ける。傾斜面６１ａは、挿入方向の下流側から上流側（図の左側から右側）へ向けて、上方から下方へ傾斜する傾斜面である。

トレイ本体６１に傾斜面６１ａを設けることで、図８のように上側の給紙トレイ６と下側の給紙トレイ６に対応する当接部７１ｂが挿入方向に接触した際に、上側の給紙トレイ６の挿入（図の矢印方向の挿入）により当接部７１ｂが傾斜面６１ａに沿ってガイドされ、上側の給紙トレイ６に対して当接部７１ｂが相対的に下側へ潜り込むようにして移動する。つまり、用紙当接部材７１は、図８の姿勢よりも時計回りに回転した姿勢になる。従って、例えば当接部７１ｂとトレイ本体６１とが面同士で接触した場合と比較すると、その接触圧を小さくし、用紙当接部材７１の破損を防止できる。

また、図９に示すように、当接部７１ｂの挿入方向上流側の面に傾斜面７１ｄを設けてもよいし、トレイ本体６１と当接部７１ｂの両方に傾斜面を設けてもよい。こられの場合でも、当接部７１ｂとトレイ本体６１との接触負荷を小さくし、用紙当接部材７１の破損を防止できる。

以上のような傾斜面６１ａは、用紙当接部材７１に対応する下側の給紙トレイ６（第２シート収容部）の上側の給紙トレイ６（第１シート収容部）に設けられる。つまり、図１に示すように、給紙トレイ６Ｃを第２シート収容部とした時の給紙トレイ６Ｂ、あるいは、給紙トレイ６Ｂを第２シート収容部とした時の給紙トレイ６Ａに設けられる。また、当接部７１ｂの傾斜面７１ｄは、それぞれの第２シート収容部に対応する給紙ユニット７が有する用紙当接部材７１に設けられる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の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種々の変更を加え得ることは勿論である。

本発明に係る画像形成装置は、図１に示すカラー画像形成装置に限らず、モノクロ画像形成装置や、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等であってもよい。

シートとしては、用紙Ｐ（普通紙）の他、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ、ＯＨＰシート、プラスチックフィルム、プリプレグ、銅箔等が含まれる。

以上の実施形態では、給紙トレイ６のトレイ本体６１の挿入方向下流側の下側部分に傾斜面６１ａを設けたが、傾斜面を設ける場所は給紙トレイの構成に応じて適宜選択することができる。つまり、挿入方向へ移動する給紙トレイ６が、持ち上げられた用紙当接部材７１に対して当接する箇所に傾斜面を設けることができる。

以上の実施形態では、傾斜面を、給紙トレイの挿抜方向に対して一定の角度を有する傾斜面としたが、角度の異なる複数の斜面からなる傾斜面であってもよいし、曲面部によって構成される傾斜面であってもよい。

１ 画像形成装置
５ 給紙装置（シート給送装置）
６Ａ〜６Ｃ 給紙トレイ（シート収容部）
６１ トレイ本体
６１ａ 傾斜面
６２ 手前側サイドフェンス
６３ 奥側サイドフェンス

６８ 押上部
６８ａ 斜面部
７Ａ〜７Ｃ 給紙ユニット（シート給送部）
７０ 用紙検知部（シート検知部）
７１ 用紙当接部材（シート当接部材）
７１ａ 回転中心
７１ｂ 当接部
７１ｃ 一端
７１ｄ 傾斜面
７２ 検知センサ（検知部材）
７３ 位置決め部
Ｐ 用紙（シート）

特開２００３−２３７９８５号公報

Claims (3)

1. 挿抜可能な第１シート収容部と、
   前記第１シート収容部の下方に設けられた第２シート収容部と、
   当該第２シート収容部内のシートを検知するシート検知部とを有する画像形成装置であって、
   前記シート検知部は、前記第２シート収容部の上方に設けられ、当該第２シート収容部内に収容されたシートに当接可能なシート当接部材を有し、
   前記第１シート収容部の下側で当該第１シート収容部の挿入方向の下流側、あるいは、前記シート当接部材の上側で前記挿入方向の上流側の少なくともいずれか一方に、前記挿入方向の下流側から上流側へ向けて、上方から下方へ向かう傾斜面を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記傾斜面は、前記第１シート収容部に設けられる請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記傾斜面は、前記シート当接部材に設けられる請求項１または２記載の画像形成装置。