JP3560819B2 - 画像形成装置のシート排出装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像データに応じた可視画像をシート上に形成して出力してなる画像形成装置において、排出される画像形成済み出力シートを目的に合わせて分配可能に設けてなるシート排出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
画像形成装置、例えば電子写真方式を利用した画像形成装置においては、記録媒体である感光体上に可視像であるトナー像を形成し、これを普通紙等のシート上に転写し、このシート上のトナー画像を永久像としてシート上に保持させるために、例えば加熱定着装置を通過させることでトナーを定着したのち、装置本体外へと排出するようにしている。
【0003】
このような画像形成装置によれば、所望の画像をシート上に形成するために、シートを画像形成位置へと搬送するようにしている。そのため、シートを収容、又は積載載置する給紙トレイ等を設け、該給紙トレイからシートを画像形成位置へと送り込むようにしている。そして、画像を形成したシートは、画像形成装置本体より排出されるが、その排出されるシートを受けるために、排出トレイが画像形成装置本体より外部に露出する状態で設けられている。これは、ユーザが、排出された画像形成済みシートの取り去りを容易にするためである。
【0004】
画像形成装置には、画像データを得るために、例えば原稿の画像を読取るスキャナを備えている。このスキャナからの画像データに応じて半導体レーザをON−OFF駆動させて均一帯電された感光体表面に照射することで、静電潜像を形成している。この潜像は、上述したようにトナーにて可視像化され、これが上述したシートに転写され、定着処理後に出力シートとして排出トレイへと排出処理される。
【0005】
そこで、上述した画像形成装置においては、スキャナからの画像データに対してのみ、シート上に画像データに応じた可視画像を形成し、出力処理することなく、外部より送られてくる画像データを同様にして出力処理できるようになっている。これは、画像形成装置が、上述したように画像データに応じて半導体レーザをON−OFFして感光体表面を照射することにより、画像形成を行うように構成されているためでもある。
【0006】
そのため、画像形成装置が備えるスキャナからの画像データに応じた出力処理した出力シートと、外部より入力されてきた画像データに応じた出力処理した出力シートとを区別して排出処理することが考えら、実施に供されるようになった。つまり、外部からの画像データを出力処理するプリント機能(ファックス機能も含めて)と、画像形成装置自身のもつ複写(コピー)機能とを区別し、それらの出力シートが区別されて排出処理されれば、ユーザ側で非常に使い勝手のよいものとなる。
【0007】
例えば、特開平9−160320号公報によれば、画像形成装置による画像形成モード、つまり複写モード(コピーモード)とプリントモード(ファクシミリモード)による出力シートを区別するために、排出トレイを上下に積層するように設けて、各モードに応じて出力シートを仕分けして排出するようにしている。
【0008】
図7に上記公報記載の概要を示しており、この図を参照して簡単にその構成を説明する。
【0009】
画像形成装置本体にて画像形成を完了した出力シートPは、最終的に排出ローラ60を介して排出トレイ61に排出される。排出トレイ61は、例えば2段構成で積層された状態で設けられている。上部の排出トレイ61aは、可動トレイであって、上下方向に案内機構を介して移動可能に設けられており、駆動機構により上下移動される。そして下部の排出トレイ61bは、固定状態に設けられた固定トレイである。
【0010】
例えば画像形成装置が、コピーモードで動作している時には、上部の可動トレイ61aが実線の位置に位置付けられ、排出ローラ60を介して排出される出力シートPを受ける。そしてファクシミリモードにおいては、排出トレイ60にて排出処理されるシートP2を下部の排出トレイ61bに受けるために、駆動機構62の駆動により上部排出トレイ61aを上部、つまり破線の位置へと移動させている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように従来の画像形成装置における排出トレイにおいては、画像形成装置の画像形成モードに応じた出力シートを区分して排出処理できるよにしている。そのため、ユーザ側では、目的の出力シートを簡単に取り去ることができ、非常に使い勝手のよいものとなっている。
【0012】
しかし、図7に示すように上下に積層状態で設けられた多段の排出トレイ61a,61bにおいては、上部排出トレイ61aが上下移動される構成である。そのため、排出ローラ60にて上下移動する排出トレイ61aが邪魔にならないように、排出トレイのシートの一端縁を揃える後端規制片63より一定距離dを設けて配置する必要がある。
【0013】
そのため、腰の弱いシートによっては排出ローラ60にて排出される場合、上記間隔aの間にシート先端が大きく垂れ下がり、後端規制片63に引っ掛かり、排出処理が良好に行えない危険性が残る。また、排出ローラ60によるシートの排出速度が遅い場合、シートP後端が後端規制片を乗り越えることができず、排出不良が発生する危惧が残る。
【0014】
そこで、上述した特開平9−160320号公報においては、上部排出トレイ61aを垂直方向に上下移動させることなく、斜め上方向(図7において左斜め方向)に移動させることで、上記間隔dを隔てることなく後端規制片63の上部位置に排出ローラ60を位置させることを可能にしている。これにより、上述した問題を解消でき、排出されるシートの腰の弱さ、及び排出速度に関係なく、良好なる排出処理を行えるようにしている。
【0015】
しかしながら、上述したように排出トレイを上下に斜め方向に移動させる必要があるが、垂直方向に移動させる場合に比べればどうしても駆動トクルが大きくなると共に、移動距離が長くなる。
【0016】
また、排出ローラ60より十分に排出トレイ61aの後端規制片63が外れるようにするには、排出トレイ61aを十分に上部に移動させるか、また斜め方向に移動させる角度(水平面と移動する方向とで作る角度)を小さくし、排出ローラ61aが排出ローラから十分に離れるようにする必要がある。そのため、さらに移動距離が長くなる。また、排出トレイ61の先端、つまり突端側の突出量が多くなり、画像形成装置の設置面積が大きくなる。
【0017】
本発明は、上述のような問題点に鑑み、上下方向に積層された複数の排出トレイを上下に移動させる機構を簡単にし、シート排出処理を確実に行えるようにしてなるシート排出装置を提供するものでる。
【0018】
また、本発明の他の目的は、排出トレイの突出量を大きくすることなく、上下移動できるよにすることにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】
本発明による上述した目的を達成するための請求項1記載の画像形成装置のシート排出機構は、画像形成を完了した出力シートを最終的に受ける複数の排出トレイを備え、各排出トレイに出力シートを目的の位置に分配して排出処理するようにした画像形成装置のシート排出装置において、
画像形成を完了した出力シートを排出トレイに排出する排出ローラを備え、該排出ローラの下部に少なくとも上下に2段構成で、上部の排出トレイを可動トレイとし、下部の排出トレイを固定トレイと成し、
上記可動トレイの後端側を円弧運動させて該可動トレイの後端を上記排出ローラの上部、また下部へと移動さてなる移動機構を設け
上記固定トレイに排出される出力シートの排出量を検出する手段を備え、該検出手段が所定量以上の出力シートが固定トレイに排出されていることを検出すると、移動機構による可動トレイの下部への移動を禁止させるようにしたことを特徴とする。
【0020】
このような構成によれば、上部の可動トレイは移動機構によりその後端部分が円弧運動され上位置、又は下位置に移動される。そのため、円弧運動により可動トレイの後端縁部分が排出ローラを回り込むようにして上下移動できる。よって、可動トレイの先端の突出両をできるだけ軽減できるようにし、また、円弧運動により上下移動させているため駆動トルク等において大きくなるのを抑制できる。しかも、下部に移動した時には当然、可動トレイの後端に位置するシート後端の規制片を排出ローラの下部に位置付けることが可能になる。また、上記固定トレイに排出される出力シートの排出量を検出する手段を備え、該検出手段が所定量以上の出力シートが固定トレイに排出されていることを検出すると、移動機構による可動トレイの下部への移動を禁止させるようにしておくことで、下部の固定トレイに排出されているシートが可動トレイの下部への移動による風圧等にて乱されることや、出力シートが可動トレイに圧接して形成画像が乱されること等を防止できる。
【0021】
また、上述した構成を特徴とするシート排出機構において、請求項2記載の発明によれば、上記移動機構は、
上記可動トレイの後端と一端で回転可能に支持され他端側を支点軸を中心に回転可能に支持されたアームと、
上記アームの支点軸を中心に回動させる駆動手段とからなり、上記可動トレイの後端部分を円弧運動させて上下移動させるようにしたことを特徴とする。従って、移動機構は可動トレイの後端と回動可能に支持されるアームを設けるだけの構成であり、該可動トレイを上下に移動させる方向にガイド機構等を設ける必要がなく、可動トレイを回動させる構成が非常に簡単になる。
【0022】
また、上述した構成を特徴とするシート排出機構において、請求項3記載の発明によれば、上記アームは支点軸から可動トレイ端部と回転可能に支持された位置までの距離を、上記支点軸と排出ローラまでの直線距離よりも長く設定したことを特徴とする。つまり、排出ローラの位置を可動トレイが回動される状態で、可動トレイの後端が排出ローラに邪魔されることなく、確実に円弧運動して上下移動できる。これにより、可動トレイの後端、特に出力シートの後端を規制する規制片を排出ローラの下部に位置させた状態で確実に上位置へと移動できる。
【0023】
さらに、上述した構成を特徴とするシート排出機構において、請求項4記載の発明によれば、上記アームは、L字形状に形成されており、該L字形状のアームに長孔を形成し、駆動手段からの回転が伝達される回転体側に設けた移動ピンを挿通させて連結してなり、
上記回転体の回転により上記L字形状のアームを支点軸を中心に回動させるように構成しておけば、長孔と移動ピンとの関係を適宜設定すれば駆動手段による回転方向を一方向に駆動させて上下移動を行えるようになる。つまり長孔の長さを移動ピンの円運動により直径に等しく又は多少それより長く設定しておけば簡単に実施できる。
【0024】
また、上述した構成を特徴とするシート排出装置において、上記アームを、上記駆動手段からの回転が伝達される回転体に直結し、アームを直接回動される構成としすることで、移動機構そのものが非常に簡単になる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下に本発明による実施形態において図面に従って詳細に説明する。図1は、本発明による画像形成装置に備えられるシートの排出装置の第1の実施形態による構成を説明するための斜視図であり、図2は図1のシート排出機構による上部排出トレイが上部へと移動した状態を示す図である。また、図3は上述した図1に示すようなシート搬送装置を備える画像形成装置の全体の構造を示す構成図である。
【0027】
まず図3において、本発明にかかる画像形成装置について説明しておく。この画像形成装置1は、レーザプリンタ部を備えたデジタル複写機であり、本発明はデジタル複写機におけるシート排出装置のみに限定されるものではなく、一般的に画像形成を完了した出力シートを排出処理するためのシート排出機構全てに適用することができる。また、画像形成装置としては、通常の電子写真方式による電子写真プリンタに限らず、インク噴射により画像形成を行うインクジェットプリンタ、熱転写等により画像を形成するサーマルプリンタ等があり、さらにこれらのプリンタを備えるファクシミリ装置等がある。これらの装置においてシートを目的の画像形成位置へと送り込し、画像形成後にシートを画像形成装置の外部へと排出処理するためのシート排出機構は、以下に示す本発明のシート排出機構をそのまま適用できる。
【0028】
図3に示す画像形成装置1本体は、図に示すように矢印方向に回転する表面に光導電層が形成されている記録媒体であるドラム形状に形成された感光体2に対し、その回転方向に沿って表面を均一に帯電する帯電器3、帯電後の表面を画像露光する露光部4、露光により形成された静電潜像を現像する現像器5、現像後のトナー画像をシートに転写する転写器6、転写後の残留トナーを除去するクリーニング装置7が対向して配置されている。
【0029】
上記感光体2表面に画像露光するための露光部4は、レーザ照射装置8にてレーザビーム9を感光体2表面に照射する。レーザ照射装置8は半導体レーザを、入力される画像データに応じてON−OFF駆動し、偏光器であるポリゴンミラー10にて、感光体2の回転軸方向にレーザビーム9を他のミラー及びレンズ等を介して走査するようになっている。これにより、帯電器3にて均一帯電された感光体2表面にレーザビーム9が照射され、画像に応じた静電潜像が形成されることになる。
【0030】
上記感光体2に形成された静電潜像は、現像器5にてトナーにて顕像化され、顕像化されたトナー画像は、シートの搬送系を介して給送されてくるシートに、転写器(又は転写ローラ)6の作用により転写される。
【0031】
また、上記感光体2へと画像データに応じたレーザビーム9による光像を照射するために、画像形成装置1本体の上部には原稿の画像を光学的に読取るスキャナ11が設けられている。該スキャナ11は周知の構造を有しており、原稿の画像面を下にして載置するための透明プラテン12、該透明プラテン12に載置された原稿を上部から押圧する原稿カバー13、透明プラテン12の下部より原稿の画像面を照射するために露光ランプ14、原稿からの反射光を所望の位置へと反射する第1反射ミラー15、該第1反射ミラー15からの反射光を結像レンズ側へと反射する一対の第2及び第3反射ミラー16,17、反射光による光の像を電気信号に変換する読取素子であるCCDの受光面に結像する結像レンズ18、及び読取素子のCCD19とから構成されている。
【0032】
上記第1反射ミラー15及び露光ランプ14は、同一の走査手段に設けられており、透明プラテン12に対して矢印方向に走行駆動される。この走査手段に対して、上記第2及び第3反射ミラー16,17を支持した第2走査手段は、上記走査手段による走行速度の1/2の速度で走行駆動される。これにより、原稿の画像が順次CCD19の受光面に順次結像されていく。従って、CCD19からは、原稿の画像に応じた電気信号が、順次画像データとして出力される。
【0033】
上記画像データは、画像形成装置1全体を制御するために制御回路基板20の一部に設けられている画像処理回路へと送られ、先に説明したレーザビーム9にて感光体2表面を光照射して対応した画像を得るためのデータとして処理される。この処理後のデータが最終的に画像データとして、上記レーザ照射装置8に送られる。
【0034】
上述した説明によれば、画像形成装置1がデジタル複写機として機能する場合であるが、プリンタとして機能することもできる。つまり、画像形成装置1が通信回線を介して他の画像入力装置(ファクシミリ装置、パーソナルコンピュータ、他のスキャナ等)からの画像データを受信し、これを上述したように画像形成装置1側の制御回路基板20の画像処理回路等で画像形成できる画像データとして処理され、上記レーザ照射装置8に送られることで、所望の画像を任意に得ることができる。
【0035】
また、画像形成装置1は、上述したようにスキャナ11を備えているため、原稿の画像を画素分解してCCD19にて読取り、制御回路基板20の画像処理回路を経て、通信回線(電話回線等を含む)を介して他の画像形成装置側へと転送し、画像を相手に送るこができる。
【0036】
次に上述した画像形成装置1において、感光体2表面に形成された画像、つまりトナー画像をシートPに転写し、最終的に画像形成装置1の外部へと出力するためのシートの搬送系について説明する。シート搬送系は、シートを上述したように転写器6と対向する目的の位置となる転写位置へと送り込み、転写後には、感光体2より分離され加熱定着装置を介して画像形成装置1本体の中間部分に設けられた排出トレイへとシートを1枚ずつ搬送し排出するためのものである。
【0037】
そこで、転写位置へとシートを送り込むためのシート搬送装置について説明する。このシート搬送装置には、感光体2の回転と同期させて送り込むためのレジストローラ21が設けられている。これは、転写位置の手前(上流側)に配置されており、該レジストローラ21へとシートを送り込むために、シート搬送装置の一部を構成するシート給送装置22が、さらに上流側に設けられている。
【0038】
上記シート給送装置22は、画像形成装置1本体の下部、つまり上記レジストローラ21の上流側に設けられており、また必要に応じて他のシートを給送するための他のシート給送装置が必要に応じて更に画像形成装置1本体の下部に装着可能に設けられる。さらに、図3に示す画像形成装置1本体において、図には示していないが、右側突出されるようにして手差し給紙装置等が設けられる場合もある。
【0039】
上記シート給送装置22は、例えば図3において画像形成装置1の手前側に引き出し可能に設けられた給紙カセット又はトレイ23を有しており、予め決められたサイズのシートを収容するように構成されている。そのため、カセット内に収容するシートを載置する載置板24を備えている。載置板24は、給紙ローラ25と対向する位置と反対側で回転可能に支持されており、図示していないスプリング等からなる付勢手段にて常に上部へと付勢されるように回動されている。そして、載置板24の給紙側先端の両角には、分離爪26が設けられており、該分離爪26にて載置板24上のシートPの浮上を規制し、シートPの最上部位置が常に一定の高さに保持されている。
【0040】
非給紙状態においては、上記給紙ローラ25は、図3に示すように弦の部分が載置板24上のシートPと対向するようになっており、給紙カセット23は、この状態で出し入れ可能となる。そして、給紙状態になれば、給紙ローラ25の円弧の部分が載置板24上の最上部シートと当接し、載置板24が押下され、最上部のシートPが給紙ローラ25の円弧部分にて徐々に給紙され、上述した分離爪26を最上部シートの両角が乗り越えて1枚給紙が行われる。
【0041】
また、上記給紙ローラ25にて給紙されるシートPは、上述した下流側に配置されたレジストローラ21へと案内経路27にて案内されて送り込まれる。この案内経路27には、レジストローラ21へと送り込まれるシートPを検出するシート検出センサ28が設けられている。シート検出センサ28は、シートP先端を検出する信号を出力し、該出力はレジストローラ21の回転制御を行うことに利用される。
【0042】
つまり、レジストローラ21の手前に配置されたシート検出センサ28が、給送されてくるシートP先端を検出すれば、その信号を受けて、レジストローラ21の駆動を一時停止させる。特に、レジストローラ21は、シートP先端部を挟持した状態で停止制御される。そして、感光体2に形成されたトナー画像先端と、レジストローラ21に待機しているシートP先端とが一致するタイミングで、シートの転写位置への送り込みを再開させるよう制御される。
【0043】
以上のようにして、シートの給送、及び感光体2と対向する転写位置への送り込み制御が行われ、転写器6の作用により感光体2に形成されたトナー画像をシートP上に転写するようにしている。この転写後、シートPは感光体2より分離され、図3において上部に配置されている定着装置を構成する加熱定着ローラ29へと搬送している。加熱定着ローラ29の構成は、従来より周知の通りであり、シートのトナー画像面と対向するローラ側を定着可能温度に維持されているヒートローラとし、該ヒートローラにシートを圧接させるための加圧ローラとを設けて構成している。
【0044】
上記加熱定着ローラ29を通過したシートに担持されているトナー画像が溶融され定着される。そして、画像形成が完了したとして最終的に画像形成装置1の外部に配置されている排出トレイ30上に排出経路31を案内され排出口に位置する排出ローラ32を介して排出処理される。これらのシート排出処理にかかる経路、つまり加熱定着ローラ29及び排出ローラ32の位置に対応して、搬送されるシートの送り状態を検知するシート検出センサ33,34がそれぞれ設けられている。
【0045】
一方、上述したシート搬送装置において、該搬送装置を構成するシートの搬送経路でのシートジャムの除去作業を容易に行うために、シート搬送経路、特にレジストローラ21から転写器6に対応する転写位置へのシート搬送経路35が開放されるように構成されている。つまり、シート搬送経路35に対応する画像形成装置1本体の一側部を構成する外装(サイドカバー又は扉)36が開放されるのに関連して開放されるように構成されている。
【0046】
上記外装36は、画像形成装置1本体の下部に軸部37を中心にして回動可能に支持されている。この支持部37と反対側の外装36の端部には、画像形成装置1本体側との間でロック又はロック解除を行うロック機構38が設けられている。
【0047】
ロック機構38のロック状態をオペレータが解除すれば、外装36を図において時計方向に回動させることができる。そのため、シート搬送経路36が開放され、その位置で詰まっているシートPの除去を容易に行える。その処理を完了すれば、外装36を閉成することで、ロック機構39のロック部分が係合され、図3に示す状態に維持される。
【0048】
(本発明の第1の実施形態)
以上説明したように画像形成装置1において、シートPに画像形成が完了すれば、出力シートとして排出ローラ32を介して排出トレイ30へと排出処理される。そこで、本発明のシート排出装置の第1の実施形態を、図1及び図2を参照して説明する。
【0049】
図1において、シート排出装置は、上述した出力シートを最終的に受ける排出トレイ30、つまり上下段に積層されうように設けられている第1及び第2排出トレイ30−1,30−2を備えている。
【0050】
上部に位置される第1排出トレイ30−1には、シートの排出方向の後端部分に、シートの後端を整合させるために規制片40−1が立設状態に一体成型されている。また、下部に位置する第2排出トレイ30−2には、シートの排出方向の後端部分に、シート後端を整合させるための規制片40−2が立設状態に一体成型されている。上下の第1及び第2排出トレイ30−1,30−2は、規制片40−1,40−2側にてシート後端の整合性を良好にするため下部方向に大きく傾斜されるようにして形成されている。
【0051】
上記第1排出トレイ30−1は、例えば画像形成装置1がコピーモードとして動作した時に利用されるもので、出力シートP1を受けるために設けられている。また、第2排出トレイ30−2は、画像形成装置1がプリントモード(又はファクシミリモード)として動作し、その出力シートP2を受けるために設けられている。
【0052】
第2排出トレイ30−2は、排出部に固定状態、つまり移動しない状態で取り付けられた固定トレイである。これに対して第1排出トレイ30−1は、上下移動可能に設けられる可動トレイである。以下、第1排出トレイ30−1を可動トレイ、第2排出トレイ30−2を固定トレイとして説明する。そこで、可動トレイ30−1の後端である規制片40−1側は、移動機構41にて円弧運動するように回動可能に支持されている。
【0053】
つまり、移動機構41は、ほぼL字形状のアーム42を有し、該アームの一端は、上記第1排出トレイ30−1の規制片40−1側の両端部より突出した支持軸43に回転可能に支持されている。このアーム42の他端は、排出ローラ32を回転可能に支持してなる支持体(フレーム)44の一側板に設けられた支点軸42aに軸支されており、該支点軸42aを中心に回動可能に設けられた構成となっている。
【0054】
上記排出ローラ32は駆動側のローラであり、ローラ軸の両端が上記アーム42を支持してなる支持体44の一側板に回転可能に支持されている。そして、図示していないが一方のローラ軸端部には駆動ギヤ(又はスプロケット等)、又は駆動プーリが固定され、画像形成装置1本体側の駆動手段の回転力が伝達されるようになっている。そして、排出ローラ32に圧接されるようにして従動ローラ32aが、上記支持体44の一部に回転可能に支持されている。
【0055】
移動機構41を構成するL字形状のアーム42は、一端が上述したように支持体44の一側板に設けられている支点軸42aに軸支されており、その支点軸42aから可動トレイ30−1が支持軸43までの直線距離は、上記支点軸42aから排出ローラ32までの直線距離より多少長く設定されている。従って、アーム42を支点軸42aを中心に回動させて、可動トレイ30−1を排出ローラ32の上部へと移動させても、可動トレイ後端の規制片40−1が邪魔になり、回動されないといった不具合が生じることなく、確実に移動させることがきる。
【0056】
そのため、可動トレイ30−1の後端の規制片40−1は、排出ローラ32の直下である下部に位置していても、回動され上部へと移動させる時に排出ローラ32を避けて可動トレイ30−1を移動できる。
【0057】
さらに、上記可動トレイ30−1を回動させて上下移動させるための移動機構41の構造は、L字形状のアーム42に長孔42bが形成されており、駆動手段を構成する回転ギア(回転体)45に固定された移動ピン46を挿通し、両者を連結させるようにしている。そして、回転ギア45を回転させることで、移動ピン46が回動され、同時にアーム42の長孔42bに沿って移動するため、アーム42を支点軸42aを中心に回動させることができる。
【0058】
上記回転ギア45は、その軸部45aが上記支持体44の上部で回転可能に支持されている。そして、移動ピン46は回転ギア45の側面に固定して設けている。そして、回転ギア45は、駆動手段を構成する駆動モータ47の回転軸に固定された駆動ギア48に噛み合うようにして設けられている。駆動モータ47は、支持体44上に支持されており、その駆動ギア48が、上述したように回転ギア45に噛み合って回転駆動する。
【0059】
一方、可動トレイ30−1は、その先端(突出端)側は、固定トレイ30−2の先端側に立設状態で一体成型された立片49に設けたスリットを貫通するようにして支持されている。立片49に設けたスリットに貫通される可動トレイ30−1は、その位置で固定されるものではない。従って、立片49に形成されているスリットは、可動トレイ30−1自身が移動、及び揺動でき、ある程度の回動を可能にするスリット幅を有しており、可動トレイ30−1の移動にかかるガイドを兼ねている。特に可動トレイ30−1の先端部分の下面が立片49のスリットを形成する下部縁に支持されいる状態である。また、下部の固定トレイ30−2と上部の可動トレイ30−1との間隔を一定量以上に確保するようにしている。
【0060】
以上のような構成において、その構成をより理解しやすくするために排出処理動作ついて以下に説明する。
【0061】
まず、画像形成装置1本体がコピーモードとして動作している状態においては、図1に示す状態に可動トレイ30−1が位置決められている。つまり、画像形成装置1の初期設定においては、コピーモード状態となっており、可動トレイ30−1は、図1に示す位置に位置決められている。この状態においては、可動トレイ30−1及び固定トレイ30−2の各規制片40−1,40−2は、排出ローラ32の直下に位置されている。
【0062】
そこで、コピーモードに従って給送されてたシートPは、スキャナ11にて読取られた画像に応じたトナー画像が感光体2を介して形成され、定着ローラ29を通過して排出処理される。この画像形成を完了したシートは、出力シートP1として上段の可動トレイ30−1上に排出される。この時、可動トレイ30−1の規制片40−1は、排出ローラ32の下部に位置しているため、排出されるシートP1の先端が垂れ下がっても、規制片40−1に当接して排出不良を生じることもない。また、排出ローラ32による排出速度が遅くても、シートP1後端部が規制片40−1を乗り越えられないといった排出不良が生じることなく、確実に排出処理される。
【0063】
上記排出された出力シートP1は、その後端が規制片40−1上に揃えられ、順次第1排出トレイ30−1に積載されていく。そのコピーモードによる出力処理が完了すれば、オペレータは即座に可動トレイ30−1上に排出された出力シートP1を持ち去る。
【0064】
一方、画像形成装置1は外部からの画像データを入力し、その画像データにより出力処理を行うプリントモードあるいはファックスモードになれば、その出力処理を実行する。そのため、画像形成動作の開始指示を受ければ、その出力シートP2が排出ローラ32にて排出処理される前に、可動トレイ30−1が移動機構41の駆動により排出ローラ32の上部に回動されながら移動される。
【0065】
つまり、移動機構41を構成する駆動モータ47が、図において反時計方向に回転駆動されると、回転ギア46が時計方向に回転される。そして、回転ギア46の回転により移動ピン46が、アーム42に形成されている長孔42aに案内されるように移動する。そのため、アーム42が徐々に上方向に支点軸42aを中心に回動される。
【0066】
この時、アーム42の支点軸42aと、可動トレイ30−1の支持軸43との直線距離が、支点軸42aと排出ローラ32に突端までの直線距離より長く設定されている。そのため、可動トレイ30−1が回動されながら上部へと移動する時には、規制片40−1が、排出ローラ32に邪魔されることなく回り込むようにて上部に移動される。
【0067】
上述した移動は、移動ピン46の位置が回転ギア45の回転により上部に達した時に、可動トレイ30−1は最上位置に回動され、排出ローラ32上に位置し、排出される出力シートP2を受ける位置には存在しない。その状態を図2に示している。従って排出ローラ32にて出力シートP2を排出させる時には、そのシートP2は下部の固定排出トレイ30−2へと排出処理される。
【0068】
固定トレイ30−2の規制片40−2は、当然排出トレイ32の下部に位置しており、排出されるシートP2先端の引っ掛かり、あるいはシートP2の後端が規制片40−2を乗り越えられないといった弊害もなく、確実に排出処理される。そして、出力シートP2の後端が規制片40−2に整合されるようにして揃えられる。
【0069】
以上の出力シートP1又はP2の排出処理動作の詳細を、図4及び図5を参照してさらに説明する。なお、図4において符号51,52,53,55,57,58及び59は、図1に示す符号41(移動機構),42(アーム),43(軸部),45(回転ギア),47(駆動モータ),48(駆動ギア)及び49(立片)に相当するものであって、同様の作用を行うものであり、図1の符号に対応させて説明することにする。なお、図4及び図5に示す構成の詳細については、以下の第2の実施形態にてその構造等の詳細を説明する。
【0070】
図4においては、画像形成装置1がコピーモードで動作している時の状態であり、可動トレイ30−1は、規制片40−1が排出ローラ32の直下の下部に位置するよに位置付けられている。従って、コピーモードで出力処理を行い、その画像形成が完了した出力シートP1は、その先端が規制片40−1にて引っ掛かることなく、排出ローラ32を介して可動トレイ30−1上に順次、確実に積載されるように排出処理される。
【0071】
そして、画像形成装置1がプリントモード(又はファックスモード)に設定され、外部からの画像データによる出力処理状態となれば、移動機構41が動作し、上段の可動トレイ30−1が回動される。つまり、アーム42(52)が駆動モータ47(57)の回転により回転ギア45(55)を図において時計方向に回転させることで、同様にして時計回転される。そのため、アーム42(52)の一端に支持軸43(53)にて回転可能に支持された可動トレイ30−1の後端(規制片40−1)が上方に持ち上げられる。
【0072】
この場合、アーム42(52)の軸部43(53)と支点軸42a(52a)との距離が、支点軸42a(52a)と排出ローラ32の端部との距離より長く設定されているため、排出ローラ32の周面の回りを回動するようにして可動トレイ30−1が上部へと持ち上げられる。
【0073】
そのため、図5に示すように排出ローラ32の下部には固定トレイ30−2が位置し、その規制片40−2は排出ローラ32の直下の下部に位置する。これにより、排出ローラ32を介して排出される出力シートP2は、先端が規制片40−2に引っ掛かることもなく、確実に固定トレイ30−2上に排出される。
【0074】
また、上述したプリントモードによる出力処理の完了、また画像形成装置1の待機状態においては、可動トレイ30−1を初期位置に位置付けるべく、図5の状態から図4の状態に戻す。そのため、駆動モータ47(57)が逆回転駆動され、アーム42(52)を図において反時計方向へと回動させることで、可動トレイ30−1が排出ローラ32の下部に回動移動され、規制片40−1が排出ローラ32の直下に位置される。
【0075】
この時、可動トレイ30−1の先端側は立片49(支点59)にて支持され横方向の移動、そして回動(揺動)可能に支持され、また可動及び固定トレイ30−1と30−2との間隔を確保している。
【0076】
このように、可動トレイ30−1を回動させて上下移動させるようにしているため、その先端の突出量をできる限り小さく押さえることが可能となる。また、駆動モータ47回転をそのままアーム42に伝えて回動させるため、駆動トルク等が大きくなることもない。特に、可動トレイ30−1は後端が円弧運動(移動)され、先端側は所定位置に支持されているだけであり、全体を平行移動させる必要がないため、駆動モータ47により駆動トルクが小さくても十分に駆動可能となる。
【0077】
さらに、可動トレイ30−1を回動させて上部に持ち上げ、又は下部に降下させているため、可動トレイ30−1の後端に位置する規制片40−1を排出ローラ32の直下に位置させた状態でも、排出ローラ32に邪魔されることなく、簡単に上部へと、また上部から下部へと移動させることができる。よって、出力シートP1又はP2の排出処理が確実に行えるようになる。
【0078】
(本発明の第2の実施形態)
次に、図4及び図5を参照して本発明によるシート排出装置を構成する上部に位置する可動トレイ30−1を上下移動させる別の形態、つまり移動機構の構成について説明する。
【0079】
図4において、移動機構51は同様にアーム52を有している。このアーム52は図1に示すようにL字形状ではなく、I字形状に設けられており、その先端は可動トレイ30−1の後端部に位置する規制片40−1に設けた支持軸53に回転可能に支持されている。そして、アーム52の他端は、図1に示す支持体44側の一側板に例えば回転可能に支持された支点軸52aに固定されている。
【0080】
上記支点軸52aには、扇形状に形成された外周面にギアが形成された回転ギア(回転体)55が固定されている。この回転ギア55が、上記アーム52に固着されているような場合には、回転ギア55及びアーム52は、支点軸52aに固定されることなく、回転可能に設けてもよい。
【0081】
そして、上記可能ギア55のギア部分には、回転駆動手段を構成する駆動モータ57の回転軸に固着された駆動ギア58のギア部分が噛み合うようにして設けられている。この駆動モータ57は上述した図1の支持体44の上面に保持されている。
【0082】
以上のように移動機構51が構成されており、駆動モータ57が図4において反時計方向に回転すれば、回転ギア55が時計方向に回転される。そのため、両端部に位置するアーム52が、同様にして支点軸52aを中心に回動され、可能トレイ30−1を排出ローラ32の周面を回り込みようにして図5に示すような位置に持ち上げられる。図5の状態から更に駆動モータ57の駆動により回動されると、可動トレイ30−1の規制片40−1は、排出ローラ32の真上に位置させることも可能となる。
【0083】
図5において、可動トレイ30−1の先端の突出状態が最大の場合、その突出量を最小限に押さえるためには、アーム52の支点軸52aと支持軸53との距離を短くするようにすればよい。しかし、上記支点軸52aと支持軸53との距離は、先に説明したように排出ローラ32と支点軸52aとの間の距離よりも長くする要件を満たすように設定すればよい。
【0084】
図4及び図5に示す構成のシート排出機構においても第1の実施形態において説明したものと全く同等の作用効果を奏し、よってその動作説明は省略する。
【0085】
ただ、第2の実施形態によれば、図1に示すものと比べて、構成をさらに簡単にすることができる。つまりアーム52をL字形状に形成することなく、単純なI字形状に形成できる。また、回転ギア55の軸をアーム52の支点軸52aと同軸上に設けることができる。さらに、アーム52を直接回転ギア55にて回動させることができるため、アームに形成される長孔42b及び移動ピン46も不要になり、移動機構51の構成が第1の実施形態による移動機構41と比べてより簡単になる。
【0086】
しかし、第1の実施形態の移動機構41によれば、L次形状のアーム42に設ける長孔42bと移動ピン46との関係を適宜定めることで、駆動モータ47の駆動方向を一方向に回転駆動させることでアーム42を上下に回動させながら移動させることができる。そのため、駆動モータ47を常に一方向駆動すればよく、逆転駆動させるための回路が不要となり、よって制御回路が簡単になる。
【0087】
つまり、アーム42に形成される長孔42bの長さを、回転ギア45に固定された移動ピン46の円運動による円の直径と同等、もしくはそれより多少長く設定する。そして、図1の状態において移動ピン46が長孔42bの中心に位置するように設けておく。これにより、回転ギア45が1回転する間に可動ガイド30−1が上下に1往復される。
【0088】
(第1及び第2実施形態における第1排出トレイの他の駆動制御)
ここで、上述の説明においては上部の可動トレイ30−1をコピーモードにより出力シートP1の排出用としており、下部の固定トレイ30−2をプリントモード(又はファックスモード)による出力シートP2の排出用として利用することを説明した。しかし、これはユーザ側で使い勝手のよい方をそれぞれ選択して設定すればよいことであって、上述したものとは逆にすること可能である。
【0089】
特に、使用頻度の高いものを可動トレイ30−1として選択することで、出力シートの取り去りが容易になる。例えば画像形成装置1をコピーモードで使用することが多い時には、当然可能トレイ30−1をコピーの出力シートP1の出力用としておけば、その利用価値が高くなる。
【0090】
コピーモードで画像形成装置1を利用する場合、ユーザ、つまりオペレータは画像形成装置1の側に必ず付き、原稿セット等を行うため、出力処理が完了すれば出力シートP1を即座に持ち去る。そのため、出力シートを持ち去りやすくするためにも上部の可動トレイ30−1に排出処理する方が使い勝手がよい。また、ファックスモードによる出力シートP2につては、いつオペレータがその出力シートP2を取りに来るか画像形成装置1側では判別できない。よって下部の固定トレイ30−2へと出力シートP2を排出処理すれば非常に使い勝手のよいものとなる。
【0091】
また、下部の固定トレイ30−2に、多くの出力シートP2が積載されている状態で、上部の可動トレイ30−1へのコピーモードによる出力シートP1の排出処理を行うために、可動トレイ30−1を待機位置に復帰させる必要がある。この場合、可動トレイ30−1を下降させる時に、固定トレイ30−2に多量に出力シートP2が積載されている状態では、最上位の出力シートP2の画像面を可動トレイ30−1が接触して擦り、画像を乱したり、揃えられている出力シートP2を風圧にて乱すことが考えられる。
【0092】
しかし、固定トレイ30−1に多量の出力シートP2が存在しない場合には、可動トレイ30−1を下降しても上述した問題は生じない。そのため、可動トレイ30−1の出力シートP1を受ける面と反対の背面側に、図4に示すように検出スイッチ50を設けている。この検出スイッチ50の作動片50aは下部に垂下される状態で設けられており、例えば図5に示すように固定トレイ30−2に多量の出力シートP2が積載状態の時に、可動トレイ30−1が上部に位置決められている状態で、上述した不具合は生じることを検出スイッチ50にて検出できるようにする。
【0093】
そのため、検出スイッチ50は、図4の作動片50aの状態では出力シートP2の排出量に関係なく例えばOFFし、図5の状態でONするようにしておく。また、検出スイッチ50の作動片50aが、図5において出力シートP2がない状態、又は出力シートP2の量が少ない場合には、さらに垂れ下がる。この時に再度OFF状態となるように検出スイッチ50を設定すればよい。これは、光電変換を行う光学センサを用いることで簡単に実施できる。
【0094】
例えば、発光及び受光素子の間の光路を上記作動片50aにて遮蔽又は透過させるようにすれば簡単に実施できる。つまり、作動片50aにて光路を遮蔽する時にONとしておれば、その作動片50aの前後に位置では透過状態となりOFFとして検出できる。
【0095】
そこで、図6のフローチャートに従って、可動及び固定トレイ30−1,30−2へのシートの排出処理、及び可動トレイ30−1の駆動制御について説明する。
【0096】
まず、画像形成装置1が画像形成動作を開始すれば、出力シートが排出される。そのため、画像形成装置1がどのモードで画像形成動作を行うかをステップS1,S2にて判断する。もし、ファックスモード(FAXモード)で動作する場合、可動レイ30−1の位置を検出する(S3)。つまり、可動トレイ30−1が、図1又は図2、あるいは図4又は図5の位置に存在するかを検出する。そして、可動トレイ30−1が待機位置に存在するか否かを確認(S4)した後、待機位置(図1又は図4の位置)に存在していることが確認されていれば、駆動モータ47(57)を駆動(S5)し、可動トレイ30−1を上部位置へと回動させるようにして移動させる。そして、上部位置に可動排出トレイ30−1が達すれば、ステップS4を抜け、固定トレイ30−2に出力シートP2を排出処理できるか否かを確認(S6)する。
【0097】
上記の確認は、検出スイッチ50にて固定トレイ30−2に多量の出力シートP2が存在しているか否かを検出している。そのため、検出スイッチ50が出力シートP2の存在を検出していないか、又は出力シートP2が少ないことを検出していれば、ファックスモードによる画像の出力処理を実行(S7)し、固定トレイ30−2への出力シートP2の排出処理を行う。
【0098】
ここで、ステップS6にて固定トレイ30−2への排出処理が不能である場合には、ユーザ等に固定トレイ30−2側の出力シートP2を取り去るメッセージ表示、あるいは音声報知を行う。そのため、ステップS3に戻り上述した制御を繰り返し行う。そして、ユーザが出力シートP2を除去した時点で、ステップS7以降のより処理が実行される。
【0099】
一方、画像形成装置1がコピーモードにて出力処理を実行する場合、その出力シートP1を可動トレイ30−1に排出するために、該可動トレイ30−1の位置を検出(S9)する。その検出において、可動トレイ30が待機位置に存在することを確認すれば、ステップS10を抜け可動トレイ30−1への排出処理可能か否かを確認(S11)する。この確認は、図示しない検出スイッチを設けて、可動トレイ30−1に積載排出されている出力シートP1の排出量、あるいは有無状態を検出する。この検出において、出力シートP1の存在を確認していない場合、あるいは排出された出力シートP1の量が少ない場合には、所望の原稿による画像出力処理が実行(S12)され、可動トレイ30−1への出力シートP1の排出処理(S13)が実行される。
【0100】
ここで、ステップS10にて可動トレイ30−1が待機状態に位置していないことを確認すれば、可動トレイ30−1を下降させるために駆動モータ47(57)を回転駆動させる。この時、ステップS6にて説明したように固定トレイ30−2に多量の出力シートP2が排出され、固定レイ30−1を下降させた時に、最上位の出力シートP2を傷付ける危険性があれば、その下降制御を一時中断し、出力シートP2を取り去るようにユーザにメッセージ表示、又は報知させる。そして、シートP2の存在がなくなれば、ステップS14による下降駆動を行うようにすればよい。
【0101】
なお、可動及び固定トレイ30−1,30−2に排出された出力シートP1,P2の取り去りについては、図1の構成の場合、図3に示す画像形成装置1の前面から行うことが必要となる。つまり、出力シートP2は、固定トレイ30−2に排出されるため、該固定トレイ30−2の立片49の存在により、取り去ることはできない。そのため、図3に示す前面から行うことになる。その取り去りを容易に行うためには、第1及び第2排出トレイ30−1,30−2には、規制片40−1,40−2と直交する方向の一端側に切り欠き部39を設ければ、非常に便利である。
【0102】
以上説明したように本発明の画像形成装置1による出力シートの排出機構によれば、出力シートP1又はP2を区別して排出処理する時、上部の可動トレイ30−1側を下部の固定トレイ30−2に対して可動可能に設けている。そして、その可動を行うために、少なくとも排出トレイ30−1の後端部(排出されるシートの後端に対応する部分)側を、円弧軌道(運動)で移動させるようにしている。これにより、可動トレイ30−1の後端に位置する規制片40−1が排出ローラ32の直下に位置していても、確実に上部位置へと移動させることができる。従って、第1及び第2の実施形態において説明したようにアーム42や52のような支点軸42a,52aで回動可能に設けることなく、排出ローラ32の軸部を中心にして回動させるように設けて同様にして実施できる。
【0103】
また、可動トレイ30−1及び固定トレイ30−2に出力シートP1,P2を排出処理する場合、画像形成装置1がそれぞれのモードで動作している状態での出力シートの分配排出を行うように説明した。しかし、画像形成装置1でのコピーモードにおいて、その出力シートP1を、可動トレイ30−1又は固定トレイ30−2に排出処理するようにしてもよい。例えば、出力処理中に割り込みを行う場合がよくある。そのため、先の出力シートと割り込みによる出力シートを区別して排出させることは非常に有効な手法となる。そのため、割り込み処理を実行する時には、割り込み前の出力シートを可動トレイ30−1に排出処理している場合、該可動トレイ30−1を上部に移動させ、固定トレイ30−2に割り込み処理による出力シートを排出するようにできる。
【0104】
この場合、出力シートが可動トレイ30−1に排出処理されている途中で可動トレイ30−1を移動させないようにしている。そして、上記の排出処理が完了した時に移動制御を行うことになる。そのため、いずれにしてもシートの途中で可動トレイ30−1を上部、又は下部へと移動させることを禁止しておくことが重要になる。
【0105】
【発明の効果】
本発明の画像形成装置に備えられるシート排出装置は、可動トレイを固定トレイに対して排出ローラを境に上下移動させている。この時、可動トレイの後端を円弧運動させるように移動させているため、可動トレイの後端のシート後端規制片が真下に位置していても、排出ローラの周面を回るようにして移動させることが可能となり、シートの排出処理を確実に行えるようになる。
【0106】
また、可動トレイを移動させるための機構は、回動させるだけであるため、可動トレイ全体をスライド移動させる必要がないため、駆動トルクが大きくなるこはなく、スライドさせるためにガイド機構等を必要としなくなるため、その構成が非常に簡単になる。
【0107】
さらに、可動トレイを回動させるために、そのトレイ先端を最小限の突出量で排出ローラより上部へと移動できるため、画像形成装置の設置面積が大きくなるのを合わせて抑制できる。
【0108】
また、下部の固定トレイに積載され排出されている出力シートの量が勘案して可動トレイを下降させるようにしておくことで、排出された出力シートが乱される等の不具合も解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による画像形成装置に備わるシート排出装置の第1の実施形態にかかる斜視図である。
【図2】図1に示すシート排出装置において、上部の可動の排出トレイを排出ローラの上部位置へと移動させた状態を示す斜視図である。
【図3】図1に示すシート排出装置を備える画像形成装置の内部構造を説明するための構成図である。
【図4】本発明による画像形成装置に備えられるシート排出装置の第2の実施形態にかかる側面図である。
【図5】図4に示すシート排出装置において、上部の可動の排出トレイを排出ローラの上部位置へと移動させた状態を示す側面図である。
【図6】画像形成装置の動作モードに応じて本発明におけるシート排出装置によりシートの排出処理にかかる制御手順を示すフローチャートである。
【図7】従来のシート排出装置を説明するための概略の構成図である。
【符号の説明】
1 画像形成装置
2 感光体
5 現像器
6 転写器
22 シート給送装置
29 定着ローラ
30 排出トレイ
30−1 可動トレイ
30−2 固定トレイ
31 排出経路
32 排出ローラ
39 切り欠き部
40−1 シート後端の規制片
40−2 シート後端の規制片
41 移動機構
42 アーム
42a 支点軸
42b 長孔
43 支持軸
45 回転ギア(回転体)
46 移動ピン
47 駆動モータ(駆動手段)
49 立片
50 シート排出量の検出スイッチ
51 移動機構
52 アーム
52a 支点軸
53 支持軸
55 回転ギア(回転体)
57 駆動モータ(駆動手段)
59 支点

Claims (7)

  1. 画像形成を完了した出力シートを最終的に受ける複数の排出トレイを備え、各排出トレイに出力シートを目的の位置に分配して排出処理するようにした画像形成装置のシート排出装置において、
    画像形成を完了した出力シートを排出トレイに排出する排出ローラを備え、該排出ローラの下部に少なくとも上下に2段構成で、上部の排出トレイを可動トレイとし、下部の排出トレイを固定トレイと成し、
    上記可動トレイの後端側を円弧運動させて該可動トレイの後端を上記排出ローラの上部、また下部へと移動さてなる移動機構を設け
    上記固定トレイに排出される出力シートの排出量を検出する手段を備え、該検出手段が所定量以上の出力シートが固定トレイに排出されていることを検出すると、移動機構による可動トレイの下部への移動を禁止させるようにしたことを特徴とする画像形成装置のシート排出装置。
  2. 上記移動機構は、
    上記可動トレイの後端と一端で回転可能に支持され他端側を支点軸を中心回転可能に支持されたアームと、
    上記アームを支点軸を中心に回動させる駆動手段とからなり、上記可動トレイの後端部分を円弧運動させて上下移動させるようにしたことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置のシート排出装置。
  3. 上記アームは支点軸から可動トレイ後部と回転可能に支持された位置までの距離を、上記支点軸と排出ローラまでの直線距離よりも長く設定したことを特徴とする請求項2記載の画像形成装置のシート排出装置。
  4. 上記アームは、L字形状に形成されており、該L字形状のアームに長孔を形成し、駆動手段からの回転が伝達される回転体側に設けた移動ピンを挿通させて連結してなり、
    上記回転体の回転により上記L字形状のアームを支点軸を中心に回動させるようにしたことを特徴とする請求項2記載の画像形成装置のシート排出装置。
  5. 上記アームを、上記駆動手段からの回転が伝達される回転体に直結し、アームを直接回動させる構成としたことを特徴する請求項2記載の画像形成装置のシート排出装置。
  6. 前記固定トレイの先端側に、前記可動トレイの先端が貫通するスリットを有する立片を設けたことを特徴する請求項1記載の画像形成装置のシート排出装置。
  7. 前記固定トレイ及び前記可動トレイの前面側に切り欠き部を形成したことを特徴する請求項1記載の画像形成装置のシート排出装置。
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