JP2934539B2 - 排出シート材押え装置を備える画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、排出シート材押え装置
を備える画像形成装置、詳細には、例えば複写機、プリ
ンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、装置本体に多
量のシート材を積載することが可能な深目の排紙トレイ
部を有している画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、複写機、プリンタ等の画像形成装
置においては、多量に印刷する際の給紙に対する手間を
省くため、その給紙積載容量を増大する傾向にある。大
型機や中型機においては多大な積載容量を有する給紙デ
ッキが使用されており、小型機にあっても５００枚以上
の積載容量を有する給紙カセットが使用されている。

【０００３】このような給紙積載容量の増大化に伴い、
排紙側においても画像形成装置の装置本体上部に設けた
排紙トレイ部を深目に形成して、多量印刷時における排
紙の積載が可能となるようにその積載容量を高めてい
る。

【０００４】ところで、このように、排紙積載容量を高
めるために排紙トレイ部を深目に形成した場合、排紙ロ
ーラ対により機外に排出されたシート材が排紙トレイ部
上に積載されるとき、そのシート材後端が空中を落下す
る距離が大きくなる。このため、シート材が排紙トレイ
部上に落下したときの落下点がシート材毎にズレを生じ
るようになり、排紙トレイ部上に積載されたシート材の
整列性を低下させてしまう。

【０００５】ちなみに、画像形成装置には、排紙ローラ
対をその軸方向に移動させたり、あるいは排紙トレイ部
をシート材搬送方向に対して直交する方向に移動させる
ことにより、排紙トレイ部上に排出されたシート材を所
定量毎にずらし、仕分けて積載する方式のものがある。
特にこの方式のものにおいては仕分け状態を確保する上
で排紙トレイ部においてシート材は正しく整列した状態
で積載されなければならない。

【０００６】このようなことから、図３に示すように、
装置本体１の上部に深目の排紙トレイ部２を有する画像
形成装置においては、通常その排紙トレイ部２に、排紙
ローラ対３により機外に排出されたシート材（不図示）
がトレイ上において動かないようにするため、後端がト
レイ上に落下する前においてシート材の先端部を所定の
押圧力で押えるシート材押え部材５が設けられている。

【０００７】従来の画像形成装置の排紙トレイ部２に設
けられているシート材押え部材５は、装置本体１に対
し、基端の支軸６を中心に、トレイ面に対し直交する方
向（矢印方向）に回動可能に取り付けられ、その自重で
トレイ上に排出されたシート材のシート面を押える構造
になっている。この場合、排紙ローラ対３により機外に
排出されたシート材の先端はトレイ斜面上を滑りながら
上昇し、シート材押え部材５の先端のカール部を押し上
げつつ円弧部５ａ下に滑り込み、円弧部５ａに所定の押
圧力で押えられる。

【０００８】シート材押え部材５はその自重でシート材
を押えるが、自重が大きくてシート材に対する押圧力が
強すぎるとシート材の先端が円弧部５ａ下にスムーズに
滑り込めず、トレイ上においてシート材が乱れ、正常に
積載できなくなる。このため、シート材押え部材５は比
較的自重を小さくできる薄肉のモールド部材や細い針金
状の金属部材によって構成されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の画像形
成装置の排紙トレイ部２に設けられているシート材押え
部材５は構造的に弱体であるので、丁寧な取り扱いをし
ないと簡単に変形したり破損したりして機能が損なわれ
てしまう。また、このシート材押え部材５は、支軸６を
中心に回動する方式であるので、トレイ上の積載量が増
えて上動するに従いシート材に対する押圧力が低下し、
押え機能が不安定となる欠点もある。

【００１０】一方、深目の排紙トレイ部２を有する画像
形成装置の場合、多量の排紙積載が可能であることか
ら、一般の画像形成装置を取り扱う場合のように常に排
紙状態に気を配ることがなされず、排紙が満載状態とな
っても放置されることが多い。このため、排紙トレイ部
２に許容積載量を超えて排紙されたシート材が床上に溢
れ落ちて汚れてしまったり、あるいは排紙ローラ対３付
近でジャムを起こしたりする不具合が生じている。

【００１１】そこで本発明は、上述の如き事情に鑑みて
なされたもので、堅牢で変形や破損の虞れがなく、トレ
イ上の積載量が変化しても常に一定した押圧力でシート
材を押えることができ、しかも排紙満載状態を検知する
機能を有しているシート材押え装置を備えた画像形成装
置を提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、排出シートを積載することが可能な排紙ト
レイ部と、基端の支軸を中心として、トレイ面に対して
交わる方向に上下回動可能に取り付けられたシート材押
え部材と、このシート材押え部材をその自重に対抗して
反トレイ面方向に付勢すると共に、前記シート材押え部
材が所定の回動範囲内にあるときはその回動角において
も所定の押圧力を有するようにする押え部材付勢手段
と、を具備する排出シート材押え装置を備えたことを特
徴とする。

【００１３】また、本発明は、前記押え部材付勢手段
は、前記シート材押え部材がトレイ面から離れる方向に
回動するに従ってその弾性力が小さくなるばね手段であ
ることを特徴とする。

【００１４】また、前記シート材押え部材は、前記トレ
イ面から離れる方向に回動するに従って立ち始めて、ト
レイ面方向の重量が小さくなることを特徴とする。

【００１５】

【作用】上記構成によれば、シート材押え装置のシート
材押え部材の自重は押え部材付勢手段による付勢作用で
軽減される。これにより、シート材押え装置においては
そのシート材押え部材として比較的自重の大きな堅牢構
造のものの使用が可能となる。

【００１６】そして、シート材押え部材を付勢している
押え部材付勢手段は、シート材押え部材の回動角に応じ
てその付勢力が変化し、シート材押え部材が上動するに
従って付勢力が小さくなる。これにより、シート材押え
部材は所定の回動範囲内にあるときはその回動角におい
ても所定の押圧力を有することになる。

【００１７】また、シート材押え装置はシート材押えロ
ーラと、これを支持するローラ支持部材とが組み合わさ
れた構造となる。これにより、シート材押え装置は堅牢
な構造となる。

【００１８】そして、シート材押えローラは排紙積載部
の積載量が増えるとそれに応じてローラ支持部材にガイ
ドされて上動し、自重によってシート材を押える。これ
により、シート材押えローラはどの移動位置においても
所定の押圧力を有することになる。

【００１９】更に、シート材押え装置は、排紙トレイ部
が排紙満載状態になると検知手段がこれを検知する。従
って、この検知信号により画像形成装置の給紙動作を停
止させたり、排紙満載状態を警報したりすることによっ
て、排紙トレイ部に許容積載量を超えて排紙されたシー
ト材が床上に溢れ落ちたり、あるいは排紙ローラ対付近
でジャムを起こしたりする不具合がなくなる。

【００２０】

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明の実施例による画像形成装置（レー
ザービームプリンタ）全体の構成を示し、図２は同画像
形成装置要部（発明部分）の構成を示したものである。

【００２２】まず、図１により本画像形成装置の概要を
説明する。

【００２３】本画像形成装置の装置本体７内の略中央部
には、感光ドラム９と、不図示の一次帯電器、現像器等
を組み込んだプロセスカートリッジ１０と、転写ローラ
１１と、レーザスキャナ１２と、クリーナ１３とからな
る画像形成手段１５が配設されている。そして、この画
像形成手段１５の給紙側には、レジストローラ対１６
と、給紙ローラ１７と、給紙カセット１９が配設されて
いる。また、画像形成手段１５の排紙側には、定着ロー
ラ対２０と搬送ローラ対２１とを有してなる定着器２３
と、排紙ローラ対２５が配設されている。

【００２４】給紙カセット１９から給紙ローラ１７によ
って給紙されたシート材Ｓは、レジストローラ対１６に
より画像形成手段１５の画像形成部（転写ローラ１１）
に送られ、ここで画像形成され、次いで定着器２３によ
り画像が定着される。定着工程を終えたシート材Ｓはシ
ート材搬送経路２６に沿って装置本体７の上部に搬送さ
れ、排紙ローラ対２５により機外に排出されて、装置本
体７の上部に形成された深目の排紙トレイ部２７上に積
載される。この場合、排紙ローラ対２５により機外に排
出されたシート材Ｓの先端はトレイ斜面２９を滑りなが
ら上昇し、排紙トレイ部２７上に設置されたシート材押
え装置３０により所定の押圧力で押えられる。この状態
においてシート材Ｓの後端がトレイ上に落下する。

【００２５】次に、図２を参照して排紙トレイ部２７上
に設置されたシート材押え装置３０について説明する。

【００２６】シート材押え装置３０は、基端の支軸３１
を中心として、トレイ面に対して直交する方向に回動可
能に取り付けられたシート材押え部材３２と、このシー
ト材押え部材３２をその自重に対抗して反トレイ面方向
に付勢する押え部材付勢手段としての捩りコイルばね３
３とを具備してなる。

【００２７】シート材押え部材３２はこれと別体に構成
された支軸３１に着脱可能に取り付けられている。

【００２８】支軸３１は、角柱状をなした基台部３１ａ
と、円柱状をなしたドラム部３３とからなる。この基台
部３１ａとドラム部３３は一体的に結合されている。そ
して、この支軸３１は、基台部３１ａの一端が装置本体
７に設けた軸受部３５により回動可能に支持され、ドラ
ム部３３が装置本体７内に設けた基板３６上の水平状固
定軸３７により回動可能に支持される。

【００２９】シート材押え部材３２は、モールド部材に
より箱形に形成されている。この場合、シート材押え部
材３２は厚肉で堅牢構造になっている。このようなシー
ト材押え部材３２の先端部下側には、左右のコロ３９，
３９が回転可能に取り付けられている。また、後端面中
央部には、水平状の結合ピン４０が取り付けられてい
る。そして、このシート材押え部材３２は結合ピン４０
を基台部３１ａに形成された穴４１（図１）に差し込む
ことにより、支軸３１に対し装着される。この場合、結
合ピン４０を中心にシート材押え部材３２を時計方向又
は反時計方向に回動させて、左右のコロ３９，３９がト
レイ面に正しく接するように調整する。

【００３０】捩りコイルばね４３は支軸３１のドラム部
３３の外周面に嵌め込まれており、その一端のフック４
２をドラム部３３側に係止し、他端のフック４３を固定
軸３７上に回転可能に装着された円形の調整板４５側に
係止している。調整板４５の内面側には位置固定用のＬ
字形のフック４７が設けられている。そして、このフッ
ク４７を基板３６に形成されている穴４９に係止するこ
とにより、調整板４５は基板３６に位置固定される。穴
４９はフック４７と対応する同心円上に複数形成されて
いる。調整板４５のフック４７をそのうちのどの穴４７
に係止するかを選択することにより、シート押え部材３
２を反トレイ面方向に付勢する捩りコイルばね４３のば
ね力が変わる。従って、調整板４５を基板３６に対して
位置固定する場合には、シート押え部材３２の自重に応
じたばね力が得られる穴４９にそのフック４７を係止す
る。

【００３１】このような捩りコイルばね４３は、シート
押え部材３２が所定の回動範囲内にあるときはどの回動
角においても所定の押圧力を有するようにする。この捩
りコイルばね４３は、軸３１が時計方向回転するともど
し捩り力が強くなり、反時計方向回転するともどし捩り
力が弱くなる向きに係止されている。この押圧力はシー
ト材Ｓの先端がコロ３９，３９下に滑り込むことがで
き、かつ、シート材Ｓがトレイ上において動かない大き
さとされる。

【００３２】すなわち、シート材押え部材３２が図１に
示すように、水平状態にあるとき、コロ３９にかかる自
重Ｇ１はかなり大きいので、このとき捩りコイルばね４
３によるシート材押え部材３２の反時計方向回転力Ｐ１
も大きしてやって、シート材押え部材３２に適当な押え
力（Ｇ１−Ｐ１）が作用するようになる一方、シート材
押え部材３２が図１に示す２点鎖線の状態のようなとき
は、斜めになっている分だけコロ３９にかかる自重Ｇ２
は、前記Ｇ１よりも小さくなっている。ことき、捩りコ
イルばね４３も捩り力をゆるめる方向に回転していてそ
の反時計方向回転力Ｐ２もＰ１よりは小さくなってい
る。ことのき、（Ｇ２−Ｐ２）＝（Ｇ１−Ｐ１）となる
ように予め定める。

【００３３】基板３６には、シート材押え部材３２が排
紙満載位置まで上動変位したとき、これを検知する押え
部材検知センサ５０が設置されている。この押え部材検
知センサ５０は発光ダイオード等の発光素子５１とフォ
トトランジスタ等の受光素子５２とからなり、発光素子
５１からの光を受光素子５２が受光すると検知信号を出
力する。

【００３４】一方、支軸３１のドラム部３３には、押え
部材検知センサ５０を動作させるための遮へい板５３が
設置されている。この遮へい板５３は発光素子５１から
の光を通す切欠部５５と、発光素子５１からの光を遮へ
いする遮へい部５６，５７とを有している。そして、シ
ート押え部材３２が排紙満載前の位置にあるとき、その
遮へい部５６が押え部材検知センサ５０の発光素子５１
と対向するように位置し（センサオフ）、シート押え部
材３２が排紙満載位置にあるとき、その切欠部５６が押
え部材検知センサ５０の発光素子５１と対向するように
位置し（センサオン）、シート押え部材３２が排紙満載
後の位置にあるとき、その遮へい部５７が押え部材検知
センサ５０の発光素子５１と対向するように位置する
（センサオフ）。

【００３５】押え部材検知センサ５０によりシート材押
え部材３２が排紙満載位置に達したことが検知される
と、画像形成装置の給紙動作が停止されるか、あるいは
排紙満載状態である旨を知らせる警報を発する。これに
より、排紙満載状態を超えて排出されたシート材Ｓが床
上に溢れ落ちたり、排紙ローラ対２５付近でジャムを起
こしたりするようなことが妨られる。

【００３６】排紙満載状態になった場合、シート押え部
材３２を支軸３１から引き抜いて取り外した状態で、排
紙を排紙トレイ部２７から取り除く。このように、シー
ト押え部材３２を支軸３１から取り外すと、支軸３１が
捩りコイルばね４３の付勢力により更に回動するので、
遮へい部５７が押え部材検知センサ５０の発光素子５１
と対向するように位置し、押え部材検知センサ５０はオ
フ状態となる。

【００３７】上記のように構成されたシート材押え装置
３０のシート材押え部材３２は、排紙動作が行なわれる
前、その先端部のコロ３９，３９がトレイ斜面２９の上
方部に対し所定の押圧力で接触した状態（図１の実線図
示の状態）にある。この状態において、装置本体７内で
所定の処理工程を終えたシート材Ｓが排紙ローラ対２５
により機外の排紙トレイ部２７上に排出される。シート
材Ｓが排紙ローラ対２５により機外に排出されると、そ
の先端がトレイ斜面２９を滑りながら上昇し、シート押
え部材３２のコロ３９，３９を回転させつつコロ３９，
３９下に滑り込む。そして、所定位置まで上昇するとコ
ロ３９，３９を介してシート押え部材３２により所定の
押圧力で押えられる。

【００３８】このようにして、順次シート材Ｓの排紙が
行なわれると、トレイ上の排紙積載量が増加し、それに
応じてシート材押え部材３２は支軸３１を中心として上
動していく（図１の想像線図示の状態）。この場合、シ
ート材押え部材３２がどの回動角にあってもシート材Ｓ
を押える押圧力は同じである。そして、シート材押え部
材３２が排紙満載位まで上動すると、上述のように押え
部材検知センサ５０がこれを検知する。

【００３９】排紙満載状態となって又は不使用のためシ
ート材押え部材３２を支軸３１から取り外す場合、ある
いはシート材押え部材３２を支軸３１に装着する場合、
シート材押え部材３２はモールド部材による堅牢構造と
されているため、その取り扱い中に変形したり、破損し
たりすることがない。

【００４０】本実施例は、押え部材付勢手段として捩り
コイルばね４３を例に説明したが、図２(b) に示す引っ
張りばね１４３でも可能である。

【００４１】以下、具体的な数値に基づいて説明する。

【００４２】シート材Ｓの積載量がゼロ（空）の場
合、シート材押え部材３２の自重によるシート材Ｓの押
え力は２５．９ｇｒ…（１ａ）、シート材Ｓの積載量が
満載の場合、同じく２４．４ｇｒ…（１ｂ）である。

【００４３】約１．５ｇｒの重量差が発生する。

【００４４】次に、シート材押え部材３２の回転中心
からばね引っかけ部までの距離Ｌ＝２０mmであり、載量
が空と満載とでは、ばねの伸び力が５mm変化する。この
ばねのばね定数Ｋは、Ｋ＝３．２４ｇｒ／mmである。ま
た、積載量が空の時のばね力は、２１４．９ｇｒであ
る。

【００４５】シート材押え部材３２の回転中心における
ばねによるトルクは、 Ｔ＝２１４．９×２０＝ ４２９８ｇｒ．mm Ｔ＝（２１４．９−３．２４×５）×２０＝３９７４ｇｒ．mm シート材押え部材３２の長さＬ＝２１６mmであるので、
ばねによるシート材Ｓの押圧力は、 ４２９８／２１６＝１９．９ｇｒ（空の時） …（２） ３９７４／２１６＝１８．４ｇｒ（満載時） …（２） 従って、実際の押え力は、上記（１ａ）、（１ｂ）、
（２）から、 （空の時）２５．９−１９．９＝６．０ｇｒであり、 （満載時）２４．４−１８．４＝６．０ｇｒである。

【００４６】従って、空の時も満載の時も、シート材Ｓ
の押え力は変化しない。

【００４７】なお、上述計算は前記図２の捩りコイルば
ね４３にも適用でき、同様に捩りコイルばね４３のばね
定数を定めることができる。

【００４８】

【００４９】

【００５０】

【００５１】

【００５２】

【００５３】

【００５４】

【００５５】

【００５６】

【００５７】以上説明したように、本発明の画像形成装
置は、排紙トレイ部上に、基端の支軸を中心として、ト
レイ面に対して直交する方向に回動可能に取り付けられ
たシート材押え部材と、このシート材押え部材をその自
重に対抗して反トレイ面方向に付勢すると共に、前記シ
ート材押え部材が所定の回動範囲内にあるときはどの回
動角においても所定の押圧力を有するようにする押え部
材付勢手段とを具備してなるシート材押え装置を備えた
ものである。シート材押え部材３２の自重と反抗するば
ね力とのバランスを略一定の範囲内に保って、シート材
Ｓを押えるようにしたものである。

【００５８】

【００５９】

【発明の効果】本発明の画像形成装置では、堅牢で変形
や破損の虞れがなく、トレイ上の積載量が変化しても常
に一定した押圧力でシート材を押えることができるシー
ト材押え装置を用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による画像形成装置（レーザー
ビームプリンタ）全体の構成を示す縦断側面図。

【図２】同画像形成装置要部（発明部分）の構成を示す
拡大斜視図。

【図３】従来の画像形成装置の排紙トレイ部に備えられ
たシート材押え部材を示す縦断側面図。

【符号の説明】

Ｓ シート材 ７ 画像形成装置本体 ２７ 排紙トレイ部 ３０，５９ シート材押え装置 ３１ 支軸 ３２ シート材押え部材 ４３ 捩りコイルばね（押え部材付勢手段） ５０ 押え部材検知センサ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排出シートを積載することが可能な排紙
   トレイ部と、 基端の支軸を中心として、トレイ面に対して交わる方向
   に上下回動可能に取り付けられたシート材押え部材と、 このシート材押え部材をその自重に対抗して反トレイ面
   方向に付勢すると共に、前記シート材押え部材が所定の
   回動範囲内にあるときはその回動角においても所定の押
   圧力を有するようにする押え部材付勢手段と、 を具備する排出シート材押え装置を備える画像形成装
   置。
2. 【請求項２】 前記押え部材付勢手段は、前記シート材
   押え部材がトレイ面から離れる方向に回動するに従って
   その弾性力が小さくなるばね手段あることを特徴とする
   請求項１記載の排出シート材押え装置を備える画像形成
   装置。
3. 【請求項３】 前記シート材押え部材は、前記トレイ面
   から離れる方向に回動するに従って立ち始めて、トレイ
   面方向の重量が小さくなることを特徴とする請求項１記
   載の排出シート材押え装置を備える画像形成装置。