JP4228682B2 - 用紙積載装置を備える画像記録装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばデジタル複写機やデジタル複合機等に用いられる用紙積載装置を備える画像記録装置に関し、特に、用紙積載装置に設けられる昇降排紙皿(昇降トレイ)に排出された用紙上面を検知する検知手段(上面位置検知センサ)を有する用紙積載装置を備える画像記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、画像記録装置の付属装置として用いられる用紙積載装置としては、用紙トレイ(排紙皿)は昇降せず、固定の排紙サイドフェンスに突起部材を設け、該突起部材を出没させる構成のものが多く用いられている。
【0003】
用紙積載装置を備える画像記録装置として、例えば、用紙トレイを昇降させず、排紙サイドフェンスに出没可能な突起部材を設け、突起部材に用紙の両端部を引っかけ、用紙の落下時の姿勢を下に凸の形状にするものが知られている(特許文献1参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特開平9−124216号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1に記載の用紙積載装置を備える画像記録装置においては、排紙皿(用紙トレイ)のシフトが不可能であり、用紙積載装置に積載する用紙の積載量を増加させると、排紙サイドフェンスは用紙トレイの底部に設置される為、用紙の用紙トレイへの落下距離が長くなり、用紙の落下時の姿勢の制御が困難であった。
【0006】
本発明は上記の不具合を解消し、高速化に対応でき、且つ整合後の用紙ずれの防止の可能な用紙積載装置を備える画像記録装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、排出された用紙を1枚毎に搬送し、前記用紙を水平な状態で大量積載を行う用紙積載装置を備える画像記録装置において、排出中の用紙の先端を保持して搬送する先端保持手段と、前記先端保持手段によって搬送された用紙の先端位置を規制する先端ストッパと、前記先端ストッパに当接して落下する用紙の幅方向の整合及び幅方向のシフトを行う用紙整合部と、前記用紙整合部の下方に設置され、前記用紙整合部で整合した用紙を水平な状態で積載し、前記積載した用紙の上面が所定位置になるように昇降可能に構成された昇降排紙皿と、を前記用紙積載装置に設け、前記用紙整合部には前記昇降排紙皿に積載した用紙の上面位置を検知する上面検知手段が設置され、前記上面検知手段は、前記用紙の搬送パスの上方の待機位置から下方に移動することにより搬送された用紙の上面中央部を叩くことにより該用紙を下方に向けて叩き落とし可能な突起部材と、前記突起部材を駆動する突起部材駆動手段と、前記突起部材の位置を検知する上面位置検知センサとによって構成され、前記用紙整合部で前記用紙の幅方向の整合及び幅方向のシフトがされた後、前記突起部材は前記昇降排紙皿に向けて落下中の用紙の上面を下方に向けて叩き落とし、前記用紙の落下促進および、昇降排紙皿上に落下した用紙の固定を行い、前記上面位置検知センサによって、積載した用紙上面を検知し、前記昇降排紙皿を所定位置まで下降させるよう動作することを特徴とする用紙積載装置を備える画像記録装置によって達成される。
【0008】
本発明は上記の如き構成をとることにより、用紙積載装置の設けられる昇降排紙皿(昇降トレイ)のシフトが可能であり、落下時に用紙上面を叩くため、落下時間が短縮されて処理時間に余裕ができ、高速化の対応が図られ、且つ、用紙の昇降排紙皿への落下後も上面検知手段により、積載される用紙の上面を検知している間は用紙上面が押さえられているため、積載される用紙の整合後の用紙ずれの防止が図られる用紙積載装置を備える画像記録装置の提供を可能とするものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【0010】
(1)本発明の適用される画像記録装置の一例を図1に示す。なお、図1は画像形成装置Aと用紙積載装置Bとからなる画像記録装置の全体構成図であり、また、画像形成装置Aにおいて画像が形成されて用紙積載装置Bに送り込まれる用紙を記録紙と言う。
【0011】
[画像形成装置]
画像形成装置Aは、回転する像担持体1の周囲に、帯電手段2、像露光手段(書込手段)3、現像手段4、転写手段5A、除電手段5B、分離爪5C及びクリーニング手段5Dを配置した画像形成部を有し、帯電手段2によって像担持体1の表面に一様帯電を行った後に、像露光手段3のレーザビームによって原稿から読み取られた画像データに基づく露光走査を行って潜像を形成し、該潜像を現像手段4により反転現像して像担持体1の表面にトナー像を形成する。
【0012】
一方、給紙手段6Aから給紙された記録紙(用紙)Pは中間給紙部6Bを経て転写位置へと送られる。転写位置において転写手段5Aにより前記トナー像が記録紙P上に転写される。その後に、記録紙Pは除電手段5Bにより裏面の電荷が消去され、分離爪5Cにより像担持体1から分離され、搬送手段7Aにより搬送され、引き続き定着手段8により加熱定着され、排紙ローラ7Cにより排出される。
【0013】
一方、像担持体1の表面は転写後に分離爪5Cの下流においてクリーニング手段5Dによりクリーニングされ、次の画像形成に備える。
【0014】
記録紙Pの両面に画像形成を行う場合には、定着手段8により加熱定着された記録紙Pを、搬送路切換板7Bにより通常の排紙通路から分岐し、反転搬送手段7Dにおいてスイッチバックして表裏反転した後、トナー面(画像面)を下として排紙ローラ7Cにより装置外に排出される。排紙ローラ7Cから排出された記録紙Pは、用紙積載装置Bの入口部10に送り込まれる。
【0015】
用紙積載装置Bには、後段において詳述する用紙搬送部20、用紙整合部100、および、用紙積載部としての昇降排紙皿(昇降トレイ)200が設けられる。
【0016】
画像形成装置Aから用紙積載装置Bの入口部10に搬入された記録紙Pは、搬送パスHLaの近傍にて、後述する用紙積載処理を施され、用紙積載処理を終えた記録紙Pは用紙積載装置Bの昇降排紙皿(昇降トレイ)200へと排出される。
【0017】
(2)画像記録装置に設けられる用紙積載装置の構成用紙積載処理について、図2または図3に基づき説明する。なお図2は、用紙積載装置の要部断面図であり、図3は、図2の上面図である。
【0018】
[用紙積載装置]
図2または図3に示すように、用紙積載装置Bには、先端保持手段としての先端保持部材102を有する用紙搬送部20、用紙整合部100および昇降排紙皿(昇降トレイ)200が設けられ、前述した画像形成装置Aから搬入された記録紙(用紙)Pは、先端保持部材102を有する用紙搬送部20、用紙整合部100および昇降トレイ200により、後述する用紙積載処理を施さる。
【0019】
用紙積載装置Bにおいて用紙積載処理がされた記録紙Pは、用紙積載装置Bの昇降トレイ200へ排出されて積載される。記録紙P(或いは用紙束T)が積載された昇降トレイ200は、例えばインタラプタスイッチISwが用いられる上面位置検知センサの位置検知により、所定位置まで下降される。また、用紙搬送部20には先端保持手段としての先端保持部材102が設けられる。また、搬送パスHLaの下流側で先端ストッパ101の上流側に上面検知手段130が設けられる。
【0020】
・用紙搬送部
図2に示すように、用紙搬送部20は、入口部10から一対のローラ部材からなる胴内排紙ローラDRaまでを云い、用紙搬送部20には、画像記録装置の本体(画像形成装置A)から排出された記録紙(用紙)Pを搬送する入口部10の直後の一対の搬送ローラHRaと、用紙搬送部20を通過する時に記録紙Pの先端を搬送パスHLa上に保持する先端保持手段としての先端保持部材102とが配置される。先端保持部材102は、不図示の駆動モータによって駆動されるベルトBaに取り付けられる。また先端保持部材102には、記録紙Pをくわえるようにして保持するためのバネSPaが設けられる。また、搬送ローラHRaと胴内排紙ローラDRaとの間に記録紙Pの通過タイミングを検知するセンサSaが設けられる。
【0021】
・用紙整合部
図2に示すように、用紙整合部100には、胴内排紙ローラDRaから先端ストッパ101までの搬送パスHLaが設けられる。また用紙整合部100は、先端保持部材102によって保持搬送されてきた記録紙Pの先端位置を規制する先端ストッパ101と、幅方向の整合を行う左右の用紙整合板110Aおよび用紙整合板110Bと、搬送方向の整合を行う為の、搬送パスHLa上での記録紙Pの搬送方向後端側(胴内排紙ローラDRaの直後)の基準板103とで構成される。また用紙整合部100には、それぞれ不図示の駆動モータによって駆動される、ベルトBaと、ベルトBaを挟んで両側には、ベルトBbが設けられる。先端ストッパ101は、当該ベルトBbにそれぞれ融着によって固定されて取り付けられる。
【0022】
また図3に示すように、用紙整合板110Aは、従動回転されるプーリPLaを介して排紙方向に直角な方向に移動可能とするタイミングベルトTBaに支持されて、軸受けJTaに保持される軸Jaと、軸受けJTb、JTcに保持される軸Jbとをガイドとしてスライドされる。タイミングベルトTBaはタイミングベルト駆動モータMaによって駆動回転される。また用紙整合板110Bは、従動回転されるプーリPLbを介して排紙方向に直角な方向に移動可能とするタイミングベルトTBbに支持され、同じく軸受けJTaに保持される軸Jaと、軸受けJTb、JTcに保持される軸Jbとをガイドとしてスライドされる。タイミングベルトTBbはタイミングベルト駆動モータMbによって駆動回転される。
【0023】
・昇降排紙皿(昇降トレイ)
図2に示すように、昇降排紙皿(昇降トレイ)200は、用紙台202と、用紙台202を着脱可能な用紙積載手段201と、昇降トレイ駆動モータMcとによって構成される。昇降排紙皿(昇降トレイ)200は、用紙整合部100の下方で、水平に記録紙(用紙)Pを積載する。昇降トレイ200は昇降トレイ駆動モータMcにより昇降可能に構成され、後述するように昇降トレイ200に積載される記録紙Pの上面位置が一定(所定位置)になるように制御される。
【0024】
・上面検知手段
図2または図3に示すように、上面検知手段130は、上記用紙整合部100に配置され、上面検知部材としての突起部材131と、上面検知駆動手段として用いられるソレノイドSDと、当該突起部材131の位置を検出する上面位置検知センサとして用いられる、例えばインタラプタスイッチISwとによって構成される。また突起部材131は、回転軸Jtに一体的に固定されて取り付けられ、また回転軸Jtの一端(図3の下側)には、同じく回転軸Jtに一体的に固定されるアクチュエータACaが設けられる。回転軸JtはコイルバネSPbの力で下方に付勢されており、上記ソレノイドSDのon−offによって、突起部材131とアクチュエータACaとを一体として回転される。即ちソレノイドSDのon−offによって、突起部材131とアクチュエータACaとが取り付けられる回転軸Jtが回転され、回転軸Jtを回転中心として、回転軸Jtに取り付けられるアクチュエータACaと突起部材131とが回転される。またアクチュエータACaの遮蔽によって、上面位置検知センサとしてのインタラプタスイッチISwがon−offされる。ソレノイドSDのon状態においては、回転軸Jtが図2に矢印で示す反時計方向に回転され、突起部材131が実線で示す持ち上げたような位置に保たれる。通常ソレノイドSDはon状態とされる。また記録紙Pが搬入されてソレノイドSDがoff状態とされると、回転軸JtはコイルバネSPbと自重とによって回転する。回転軸Jtに固定されたアクチュエータACaの作動によりインタラプタスイッチISwの検知光が遮断され、インタラプタスイッチISwによる記録紙P(或いは用紙束T)の積載量の検知が行われる。また、ソレノイドSDがoff状態とされると、突起部材131は図4において示す矢印方向に回転し、ベルトBa、Bb下面の用紙パス(符号なし)に搬入される記録紙Pの上面を、搬送パスHLaの上方から下方に向けて叩き落とし、昇降トレイ200上に記録紙Pを押さえるようにして積載させる。記録紙P(或いは用紙束T)が積載された昇降トレイ200は、突起部材駆動手段としての例えばソレノイドSDのon−offによって回転されるアクチュエータACaにより、上面位置検知センサとしてのインタラプタスイッチISwがon−offされ、on−offされるインタラプタスイッチISwの検知情報に基づいて、所定位置まで下降される。
【0025】
(3)用紙積載装置の用紙積載処理動作について、図4、及び前述した図2、図3に基づき、以下に説明する。なお図4は、上面検知手段を示す斜視図である。
【0026】
1 画像記録装置の本体(画像形成装置A)から記録紙(用紙)Pが排出される。
【0027】
2 用紙積載装置Bの入口部10から、用紙搬送部20を通して記録紙Pが搬送され、記録紙Pの先端が用紙整合部100に到達する。
【0028】
3 胴内排紙ローラDRaの記録紙Pの搬送方向出口側に待機され、ベルトBaに取り付けられる先端保持手段としての先端保持部材102によって、先端位置を保持されて、ベルトBa、Bbの下側の用紙パス(図2参照、符号なし)に記録紙Pが搬入される。即ち、先端保持部材102が胴内排紙ローラDRaの出口側で待っていて、入口部10より進入される記録紙Pの先端がセンサSaを切って所定時間経過後ると、先端保持部材102を保持するベルトBaが動き出し、速度が零から始まって加速され出し、先端保持部材102が通常速度と成ったところで、バネSPaとベルトBaとの間に記録紙Pが挟み込まれる。
【0029】
具体的には、搬送ローラHRaと胴内排紙ローラDRaとは等速で、且つコピー速度と同じ通常速度で回転し、記録紙Pを搬送し、用紙搬送部20を搬送される記録紙Pの先端が、胴内排紙ローラDRaに係る前に、ベルトBaが回転され出し、胴内排紙ローラDRaの出口側に待機された先端保持部材102が、あるタイミングで加速されて、図2の矢印で示す方向に移動され出され、先端保持部材102が先端ストッパ101に至るまでの間に、記録紙Pの先端が、ベルトBaにより移動される先端保持部材102に追いつき、先端保持部材102が取り付けられるベルトBaと、胴内排紙ローラDRaによって給送される記録紙Pの先端とが、等速(通常速度)と成ったところで、先端保持部材102のバネSPaとベルトBaとの間に記録紙Pがくわえ込まれる。先端保持部材102のバネSPaとベルトBaとによって、記録紙Pの先端がくわて保持された状態で、記録紙Pが先端ストッパ101位置へと搬送される。
【0030】
ベルトBaの両側のベルトBbにそれぞれ設けられる先端ストッパ101は、用紙(記録紙)Pのサイズに応じて異なる固定位置で待機される。記録紙Pが先端ストッパ101に突き当った後、時計方向に回転されるベルトBaと共に先端保持部材102が移動される。
【0031】
4 先端ストッパ101に突き当って停止された記録紙Pは、先端保持部材102のバネSPaから外れ、記録紙Pが自重で落下され始める。
【0032】
5 この際、左右の(両端の)用紙整合板110A、110Bの記録紙Pの幅方向(記録紙Pの搬送方向)のシフトが行われ、左右の(両端の)用紙整合板110A、110Bによる、自由落下される記録紙Pの幅方向の整合が行われる。記録紙Pの用紙整合板110A、110Bによる幅方向のシフトは、1枚ないし数枚、或いは10枚ないし数十枚程度のコピーを単位とする1プリント毎に行われる。また、用紙整合部100に搬送される記録紙Pの中央部に対して、左右の位置で記録紙Pの整合が行われる。左右の(両端の)用紙整合板110A、110Bの記録紙Pの幅方向の左右へのシフトによる記録紙Pの整合は、例えば中央部より右側へ15mm、次に反対側(左側)へ15mmと交互に行われ、左右で30mmシフトされ、記録紙Pの整合が行われる。
【0033】
6 用紙整合部100で用紙整合板110A、110Bによる記録紙Pの整合が終わって、記録紙Pが落下している途中で、或いは落下した後に、先端ストッパ101が取り付けられるベルトBbを、記録紙Pの後端側を反時計方向に基準板103側に向けて瞬時動かし、記録紙Pの後端側を反時計方向に基準板103側に向けて移動させ、記録紙Pが基準板103に突き当ってフリーとなって移動され、記録紙Pの搬送方向の用紙整合が行われる。
【0034】
7 突起部材131が用紙整合部100の上方から下方の昇降トレイ200の積載用紙上面に向けて移動される。
【0035】
8 突起部材131によって落下中の記録紙Pの上面を叩き、落下を促進させる。具体的には、上面検知手段130の突起部材131が、搬送パスHLaの上方の待避位置から、下方で落下中の記録紙Pに向けて移動し、記録紙Pの上面を叩く。記録紙Pの落下が促進され、記録紙Pと突起部材131とが昇降トレイ200の記録紙Pの積載上面に到達する。そのまま所定時間突起部材131が昇降トレイ200の積載用紙上面を押さえ、記録紙Pのずれを防止する。
【0036】
9 自重とバネ荷重とで記録紙Pの上面に乗っている突起部材131は、昇降トレイ200の記録紙Pの積載上面に到達後、所定時間、記録紙Pの積載上面を押さえつつ、上面検知手段130による記録紙Pの上面位置の検知が行われる。即ち、突起部材131が記録紙Pの上面を押さえている間にインタラプタスイッチISwによって突起部材131の位置を検知し、昇降トレイ200を所定位置になるまで下降させる(記録紙Pの上面位置が一定になるように制御される)。
【0037】
具体的には、図4に示すように、アクチュエータACaはネジNaによって、回転軸Jtの一側端に固定される。また前述したように、ソレノイドSD(図2参照、図4には不図示)がoffとされ、先ず回転軸Jtを回転中心としてアクチュエータACaが矢印で示す方向に回転されて(アクチュエータACaが落ちて)、アクチュエータACaがインタラプタスイッチISwを遮断し、インタラプタスイッチISwをoffとさせる。アクチュエータACaがインタラプタスイッチISwを遮断して、インタラプタスイッチISwがoffとされて数msecの後に、インタラプタスイッチISwの状態を視る。即ち、上面検知のところで、ソレノイドSD(図2参照、図4には不図示)をoffとし、突起部材131により、記録紙Pの上面を叩き落とし、インタラプタスイッチISwの状態を視る。インタラプタスイッチISwの遮断位置よりもアクチュエータACaの端部(図4の上側)が上側にきているときは、ソレノイドSDをoffとしてアクチュエータACaを落としたにも拘わらず、アクチュエータACaがインタラプタスイッチISwの遮断位置に在る状態であり、昇降トレイ200に記録紙Pが所定枚数積載されていると判断されるので、昇降トレイ駆動モータMcによって昇降トレイ200を降下するように動作させる。即ち、昇降トレイ駆動モータMcの回転により移動部材プーリ(符号なし)を回転させ、移動部材ワイヤ(符号なし)の回転により、用紙台202の取り付けられる用紙積載手段201を下降させる。昇降トレイ200の下降動作による突起部材131が下がることにより、アクチュエータACaも矢印の方向に下がり、アクチュエータACaがインタラプタスイッチISwから外れ、インタラプタスイッチISwがonされる。このインタラプタスイッチISwのonされる位置が、1プリント毎の昇降トレイ200の下降の所定位置である。1プリントは、前述したように、1枚ないし数枚、或いは10枚ないし数十枚程度のコピーを単位とするものである。
【0038】
10 上述したように、記録紙Pの積載上面が所定位置になるまで昇降トレイ200を下降させる。
【0039】
11 ソレノイドSDを再びonとし、突起部材131を待避位置(図2参照、図4には不図示)に移動する。
【0040】
12 次の記録紙(用紙)Pが画像記録装置の本体(画像形成装置A)から排出され、用紙積載装置Bに搬入される。
【0041】
なお上記において、突起部材131による記録紙Pの叩き落としは、1コピー(コピー1枚)毎に行われ、昇降トレイ200の下降動作制御は1プリント毎に行われる。
【0042】
上記の如く、本発明の如き構成をとることにより、用紙積載装置に設けられる昇降排紙皿(昇降トレイ)上での用紙のシフト処理が可能であり、落下時に用紙上面を叩くため、落下時間が短縮されて処理時間に余裕ができ、高速化の対応が図られ、且つ、用紙の昇降排紙皿への落下後も上面検知手段により、積載される用紙の上面を検知している間は用紙上面が押さえられているため、積載される用紙の整合後の用紙ずれの防止が図られる用紙積載装置を備える画像記録装置が得られる。
【0043】
なお、以上説明した用紙積載装置に加えて、穿孔処理、綴じ処理、穿孔処理、折り畳み処理等の後処理装置を画像形成装置と用紙積載装置との間に結合して用いることも可能である。
【0044】
【発明の効果】
本発明によれば、用紙積載装置の用紙搬送部に設けられる用紙整合板によるシフトが可能であり、落下時に用紙上面を叩くため、落下時間が短縮されて処理時間に余裕ができ、高速化の対応が図られ、且つ、用紙の昇降排紙皿への落下後も上面検知手段により、積載される用紙の上面を検知している間は用紙上面が押さえられているため、積載される用紙の整合後の用紙ずれの防止が図られる用紙積載装置を備える画像記録装置の提供が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる画像記録装置の一実施の形態の要部断面構成図である。
【図2】用紙積載装置の要部断面図である。
【図3】図2の上面図である。
【図4】上面検知手段を示す斜視図である。
【符号の説明】
10 入口部
20 用紙搬送部
100 用紙整合部
101 先端ストッパ
102 先端保持部材
103 基準板
110A,110B 用紙整合板
130 上面検知手段
131 突起部材
200 昇降排紙皿(昇降トレイ)
201 用紙積載手段
202 用紙台
A 画像形成装置
B 用紙積載装置
ACa アクチュエータ
Ba,Bb ベルト
DRa 胴内排紙ローラ
HLa 搬送パス
ISw インタラプタスイッチ
Mc 昇降トレイ駆動モータ
SD ソレノイド
SPa バネ
SPb コイルバネ
P 記録紙(用紙)
T 用紙束
Claims (1)
- 排出された用紙を1枚毎に搬送し、前記用紙を水平な状態で大量積載を行う用紙積載装置を備える画像記録装置において、
排出中の用紙の先端を保持して搬送する先端保持手段と、
前記先端保持手段によって搬送された用紙の先端位置を規制する先端ストッパと、
前記先端ストッパに当接して落下する用紙の幅方向の整合及び幅方向のシフトを行う用紙整合部と、
前記用紙整合部の下方に設置され、前記用紙整合部で整合した用紙を水平な状態で積載し、前記積載した用紙の上面が所定位置になるように昇降可能に構成された昇降排紙皿と、
を前記用紙積載装置に設け、
前記用紙整合部には前記昇降排紙皿に積載した用紙の上面位置を検知する上面検知手段が設置され、
前記上面検知手段は、前記用紙の搬送パスの上方の待機位置から下方に移動することにより搬送された用紙の上面中央部を叩くことにより該用紙を下方に向けて叩き落とし可能な突起部材と、前記突起部材を駆動する突起部材駆動手段と、前記突起部材の位置を検知する上面位置検知センサとによって構成され、
前記用紙整合部で前記用紙の幅方向の整合及び幅方向のシフトがされた後、前記突起部材は前記昇降排紙皿に向けて落下中の用紙の上面を下方に向けて叩き落とし、前記用紙の落下促進および、昇降排紙皿上に落下した用紙の固定を行い、前記上面位置検知センサによって、積載した用紙上面を検知し、前記昇降排紙皿を所定位置まで下降させるよう動作させることを特徴とする用紙積載装置を備える画像記録装置。
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