JP4996427B2 - 画像形成装置の用紙検知機構 - Google Patents

Description

本発明は、用紙搬送路を通過する用紙を光学的に検知するための画像形成装置の用紙検知機構に関するものである。

電子写真方式によって用紙に画像を形成する複写機等の画像形成装置においては、担持体上に形成された静電潜像を現像装置によって現像してトナー像として顕像化し、このトナー像を適当なタイミングで用紙搬送路に沿って搬送されてきた用紙上に転写する。そして、トナー像が転写された用紙は、定着装置へと搬送され、該定着装置によって熱と圧力によってトナー像の定着を受けた後、用紙搬送路に沿って搬送されて機外に排出され、これによって一連の画像形成動作が完了する。
斯かる画像形成装置には、用紙搬送路を通過する用紙を光学的に検知するための用紙検知機構が設けられているが、この用紙検知機構は、用紙搬送路を通過する用紙によって回動するアクチュエータを開閉ガイドに回動可能に取り付けるとともに、該アクチュエータの回動を光学的に検知するフォトセンサをフレーム側に固設して構成されている。

ところで、用紙検知機構が定着装置等の熱を発生する部位に設けられる場合、ＰＩ（フォトインタラプタ）センサ等の光学センサへの熱的影響を避けるために、光学センサを熱源から離れた位置に設置し、用紙搬送路に設けられたアクチュエータの回動をリンク機構等を介して光学センサに配されたセンサフラグに伝達し、該センサフラグの回動を光学センサによって検知することによって用紙搬送路での用紙の通過を検知する方式が採用されている。
特開２０００−２２１８１８号公報 特開２０００−０７２２８２号公報 特開２００５−２８４０２０号公報

用紙搬送路で用紙がジャムした場合には、開閉ガイドを開けてジャム紙が取り除かれるが、開閉ガイドに用紙検知用のアクチュエータを回動可能に取り付けて成る用紙検知機構においては、ジャムが発生して用紙が用紙搬送路の途中で停止している状態でユーザーがジャム紙を取り除くとアクチュエータが元の状態に戻る。

ところが、ユーザーがジャム処理をし忘れて開閉ガイドを閉めた場合、該開閉ガイドに取り付けられたアクチュエータが用紙搬送路に残っているジャム紙に当たって該アクチュエータが破損したり、ジャム紙をアクチュエータが突き刺した状態となって、用紙の誤検知を招いたり、ユーザーが再びジャム処理を行う場合にアクチュエータが破損してしまうという問題が発生する。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、ユーザーがジャム処理をし忘れた状態で開閉ガイドを閉じても、アクチュエータの破損や用紙の誤検知等の問題の発生を防ぐことができる画像形成装置の用紙検知機構を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、用紙搬送路を通過する用紙を光学的に検知する機構であって、用紙搬送路を通過する用紙によって回動するアクチュエータを開閉ガイドに回動可能に取り付けるとともに、該アクチュエータの回動を光学的に検知する光学センサをフレーム側に固設して成る画像形成装置の用紙検知機構において、前記開閉ガイドの開閉動作時に前記アクチュエータ自身の回動を規制して該アクチュエータを開閉ガイドと共に回動させて用紙搬送路から退避させる退避機構を設けたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記アクチュエータを可動可能に支持する軸の端部にリンク部材を取り付け、前記フレームに前記開閉ガイドの回動支点を中心とする円弧凹曲面状のガイド面を形成し、該ガイド面に前記リンク部材の円弧凸曲面状の外周面を選択的に嵌合させることによって前記退避機構を構成したことを特徴とする。

本発明によれば、ジャムが発生した場合にユーザーがジャム処理のために開閉ガイドを開けると、退避機構によってアクチュエータは開閉ガイドと共に回動して用紙搬送路から退避し、開閉ガイドを閉じるとアクチュエータは開閉ガイドと共に回動して元の用紙検知位置に戻る。このため、ユーザーがジャム処理をし忘れてジャム紙を用紙搬送路に残したまま開閉ガイドを閉じても、アクチュエータが用紙搬送路に残っているジャム紙に当たって該アクチュエータが破損したり、ジャム紙をアクチュエータが突き刺した状態となって、用紙の誤検知を招いたり、ユーザーが再びジャム処理を行う場合にアクチュエータが破損してしまうという問題の発生が防がれる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１及び図２は本発明に係る用紙検知機構を備えた定着排紙部の斜視図、図３は同用紙検知機構の斜視図、図４は同用紙検知機構の非通紙時（待機状態）の状態を示す側面図、図５は同用紙検知機構の通紙時の状態を示す側面図、図６は同用紙検知機構のジャム処理時の状態を示す側面図、図７〜図１１は同用紙検知機構のジャム処理時の状態をその経過に従って示す側面図である。

本発明に係る用紙検知機構１は、図７〜図１１に示す定着装置２の用紙排出部に設けられており、用紙排出部には、図１に示すように、幅方向に延びる軸３を中心として上下に回動して開閉される開閉ガイド４が設けられている。そして、軸３には３つの搬送ローラ５が幅方向に適当な間隔で結着されており、これらの搬送ローラ５には、軸６によって回転可能に支持された３つのプーリ７のそれぞれが押圧されている。

而して、軸の一端に結着されたギヤ８に不図示のモータからの回転駆動力が入力されると、軸３とこれに結着された搬送ローラ５が回転駆動される。すると、定着装置２によってトナー像が定着された不図示の用紙が搬送ローラ５とプーリ７に挟持されつつ図１の下方から上方に向かう略垂直な不図示の用紙搬送路を上方に向かって図１の矢印方向に搬送され、用紙搬送路を通過する用紙が本発明に係る用紙検知機構１によって光学的に検知される。

本発明に係る用紙検知機構１は、図１〜図３に示すように、用紙搬送路の幅方向中央部に配置されたアーム状のアクチュエータ９を備えており、このアクチュエータ９は軸１０の一端に結着されている。この軸１０は前記開閉ガイド４に回動可能に支持されており、アクチュエータ９から開閉ガイド４の幅方向一端部まで水平に延びており、その端部には略扇状の第１のリンク部材１１が結着されている。

他方、定着装置２のフレーム１２（図２参照）には、図１及び図３に示すように、軸１３が回動可能に支持されるとともに、光学センサとしてのＰＩセンサ１４が固設されており、軸１３には、前記第１のリンク１１が選択的に係合する矩形プレート状の第２のリンク部材１５と扇状のセンサフラグ１６が所定の角度を成して一体に結着されている。そして、図３に示すように、軸１３にはリターンスプリング１７が巻装されており、該軸１３に結着された前記第２のリンク部材１５とセンサフラグ１６は、用紙が通紙されていないときには図４に示す待機状態に保持されている。

而して、用紙搬送路に用紙が通紙されていない図４に示す待機状態においては、用紙検知機構１のアクチュエータ９には用紙が接触しないために第１のリンク部材１１は図示の位置を保持して第２のリンク部材１５に当接しておらず、第２のリンク部材１５とセンサフラグ１６は待機状態を維持しており、このとき、センサフラグ１６はＰＩセンサ１４の不図示の発光部から受光部に向けて出射されている光を遮らないため、ＰＩセンサ１４は用紙の通過を検知しない。

図７〜図１１に示す定着装置２においてトナー像が定着された用紙が前述のように搬送ローラ５とプーリ７によって用紙搬送路に沿って図１の矢印方向に搬送される通紙状態においては、アクチュエータ９が用紙によって押し上げられるため、該アクチュエータ９と第１のリンク部材１１は図５の矢印方向（時計方向）に回動する。すると、図５に示すように、第１のリンク部材１１は第２のリンク部材１５に当接して該第２のリンク部材１５とセンサフラグ１６を軸１３を中心として図５の矢印方向（反時計方向）に回動させるため、センサフラグ１６がＰＩセンサ１４の発光部から出射されている光を遮り、光が受光部によって検知されないためにＰＩセンサ１４は用紙の通過（通紙状態）を検知する。

ところで、用紙が通過中にジャムしたために用紙搬送路に用紙が残ってしまった場合には、その残った用紙を取り除くジャム処理のために図６に示すように開閉ガイド４を軸３を中心として図６の矢印方向（反時計方向）に回動させてこれを開くと、アクチュエータ９（図６には不図示）と第１のリンク部材１１は開閉ガイド４と共に回動し、第１のリンク部材１１は図示のように第２のリンク部材１５から離間する。すると、第２のリンク部材１５とセンサフラグ１６は、図３に示すリターンスプリング１７の付勢力によって図６の矢印方向（時計方向）に回動して非通紙位置（待機位置）に戻り、センサフラグ１６がＰＩセンサ１４から抜け出てＰＩセンサ１４の発光部から出射される光を遮らないため、ＰＩセンサ１４は非通紙状態を検知する。

次に、本発明の要旨と用紙検知機構１のジャム処理時の動作を図７〜図１１に基づいて説明する。尚、図７〜図１１は、用紙検知機構を図４〜図６とは逆方向から見た側面図である。

本発明に係る用紙検知機構１は、開閉ガイド４の開閉動作時にアクチュエータ９の軸１０回りの回動を規制して該アクチュエータ９を開閉ガイド４と共に回動させて用紙搬送路から退避させる退避機構を設けたことを特徴とする。

即ち、図７〜図１１に示すように、第１のリンク部材１１の外周面１１ａを開閉ガイド４の回動支点である軸３の中心Ｏ１を中心とする円弧凸曲面とするとともに、フレーム１２の一側の第１のリンク部材１１に対向する部位に、図２及び図７〜図１１に示すように、開閉ガイド４の回動支点である軸３（中心Ｏ１）を中心とする円弧凹曲面状のガイド面１２ａを形成することによって前記退避機構を構成している。

而して、図７に示すように、用紙が用紙搬送路でジャムし、このジャムした用紙がアクチュエータ９を押し上げた状態で用紙搬送路に残留している場合、ユーザーは、ジャム処理のために開閉ガイド４を図８に示すように軸３（中心Ｏ１）を中心として矢印方向（時計方向）に回動させてこれを開き始める。尚、ジャムが発生した図７に示す状態では、図示のようにセンサフラグ１６はＰＩセンサ１４に入り込んで該ＰＩセンサ１４の発光部からの光を遮蔽しているため、ＰＩセンサ１４は用紙を検知した状態となっている。

上述のように開閉ガイド４を開き始めると、アクチュエータ９と第１のリンク部材１１が開閉ガイド４と共に回動するが、図８は第１のリンク部材１１の外周面１１ａの端部がフレーム１２のガイド面１２ａに嵌合する直前の状態を示している。

そして、図８に示す状態から開閉ガイド４を図９に示すように更に開くと、第１のリング部材１１の外周面が図示のようにフレーム１２のガイド面１２ａに嵌合する。ここで、前述のように第１のリンク部材１１の外周面１１ａは開閉ガイド４の回動支点である軸３の中心Ｏ１を中心とする円弧凸曲面として形成され、該第１のリンク部材１１は開閉ガイド４の回動中心Ｏ１とは異なる軸１０の中心Ｏ２を中心として回動するため、図９に示すように第１のリング部材１１の外周面１１ａがフレーム１２のガイド面１２ａに嵌合すると、該第１のリンク部材１１及びアクチュエータ９の軸１０（中心Ｏ２）を中心とする回動が規制される。このため、第１のリンク部材１１及びアクチュエータ９は、開閉ガイドと４共に軸３（中心Ｏ１）と中心として一体的に回動し、図８に示す状態から図９に示す状態を経て開閉ガイド４を図１０に示すように全開するまでの間は第１リンク部材１１の外周はフレーム１２のガイド面１２ａに嵌合しているため、該第１のリンク部材１１とアクチュエータ９は、開閉ガイド４と共に軸３（中心Ｏ１）を中心として一体的に回動し、アクチュエータ９は開閉ガイド４の開き動作に連動して用紙搬送路から退避していく。尚、開閉ガイド４の開き動作に伴って第２のリンク部材１５とセンサフラグ１６は図８及び図９の矢印方向（反時計方向）に回動し、図１０に示すように開閉ガイド４を全開した状態では、第１のリンク部材１１は第２のリンク部材１５から完全に離間するため、第２のリンク部材１５とセンサフラグ１６は、前記リターンスプリング１７（図３参照）の付勢力によって非通紙位置（待機位置）に戻り、センサフラグ１６は図示のようにＰＩセンサ１４から抜け出て光を遮蔽しないため、ＰＩセンサ１４は用紙を検知しない状態にある。

而して、図１０に示すように開閉ガイド４を全開にした状態で、ユーザーは、ジャムして用紙搬送路に残った用紙を取り除いた後、図１０に示す開閉ガイド４を全開した状態から該開閉ガイド４を軸３を中心として図１０の矢印方向（反時計方向）に回動させてこれを閉じる。すると、開閉ガイド４は図９及び図８に示す状態を経て次第に閉じていくが、図１０に示す状態から図９に示す状態を経て図８に示す状態に至るまでの間は第１のリンク部材１１の外周面１１ａはフレーム１２のガイド面１２ａに嵌合し続けるため、該第１のリンク部材１１とアクチュエータ９は、開閉ガイド４と共に軸３（中心Ｏ１）を中心として一体的に回動する。そして、図８に示す状態を過ぎて第１のリンク部材１１の外周面１１ａのフレーム１２のガイド面１２ａとの嵌合が解除され、開閉ガイド４が図１１に示すように全閉されると、第１のリンク部材１１とアクチュエータ９は、自重によって軸１０（中心Ｏ２）を中心として僅かの角度だけ回動して待機位置に戻る。

以上のように、本発明に係る用紙検知機構１においては、ジャム処理のために開閉ガイド４を開くと、その動作に連動してアクチュエータ９が用紙搬送路から退避し、開閉ガイド４を閉じると、その動作に連動してアクチュエータ９が退避位置から待機位置まで戻るため、ユーザーがジャム処理をし忘れてジャム紙を用紙搬送路に残したまま開閉ガイド４を閉じても、アクチュエータ９が用紙搬送路に残っているジャム紙に当たって該アクチュエータ９が破損したり、ジャム紙をアクチュエータ９が突き刺した状態となって、用紙の誤検知を招いたり、ユーザーが再びジャム処理を行う場合にアクチュエータ９が破損してしまうという問題の発生が確実に防がれる。

即ち、ジャム紙がユーザーによって取り除かれないまま開閉ガイド４が閉じられた場合には、図１０に示す状態から図９及び図８に示す状態を経て全閉状態の図７に示す状態に戻る。ここで、図８に示す状態から図７に示す状態に移行する際には、図８に示す状態でジャム紙が存在することから、アクチュエータ９がジャム紙に対して開閉ガイド４を開放する前と同じ状態、つまり、ジャム紙に対して傾斜した状態で当たるため、前記問題は発生しない。

他方、ジャム紙が用紙搬送路に残っていない場合に開閉ガイド４を開く際の用紙検知機構の動作を図１２〜図１４に従って以下に説明する。

図１１に示す待機状態から開閉ガイド４を開き始めると、図１２に示すようにリンク部材１１がフレーム１２の壁面に当たるため，リンク部材１１は停止し、開閉ガイド４を更に開くと軸１０の回転によって開閉ガイド４の開放動作は継続されて図１３に示す状態に移行する。

その後、更に開閉ガイド４の開放動作を継続すると、軸１０の位置が上方に移動するために図１４に示す状態となり、開閉ガイド４を更に開くと、フレーム１２のガイド面１２ａにリンク部材１１が案内されて図９に示す状態を経て図１０に示すように開閉ガイド４が全開された状態に至る。

本発明に係る用紙検知機構を備えた定着排紙部の斜視図である。 本発明に係る用紙検知機構を備えた定着排紙部の斜視図である。 本発明に係る用紙検知機構の斜視図である。 本発明に係る用紙検知機構の非通紙時（待機状態）の状態を示す側面図である。 本発明に係る用紙検知機構の通紙時の状態を示す側面図である。 本発明に係る用紙検知機構のジャム処理時の状態を示す側面図である。 本発明に係る用紙検知機構のジャム処理時の状態（ジャム発生時の状態）を示す側面図である。 本発明に係る用紙検知機構のジャム処理時の状態（開閉ガイドを若干開いた状態）を示す側面図である。 本発明に係る用紙検知機構のジャム処理時の状態（開閉ガイドを開く途中の状態）を示す側面図である。 本発明に係る用紙検知機構のジャム処理時の状態（開閉ガイドを全開した状態）を示す側面図である。 本発明に係る用紙検知機構のジャム処理時の状態（開閉ガイドを閉じた状態）を示す側面図である。 本発明に係る用紙検知機構のジャム紙が無い状態で開閉ガイドを開く際の動作を示す側面図である。 本発明に係る用紙検知機構のジャム紙が無い状態で開閉ガイドを開く際の動作を示す側面図である。 本発明に係る用紙検知機構のジャム紙が無い状態で開閉ガイドを開く際の動作を示す側面図である。

符号の説明

１ 用紙検知機構
２ 定着装置
３ 軸
４ 開閉ガイド
５ 搬送ローラ
６ 軸
７ プーリ
８ ギヤ
９ アクチュエータ
１０ 軸
１１ 第１のリンク部材
１１ａ 第１のリンク部材の外周面
１２ フレーム
１２ａ フレームのガイド面
１３ 軸
１４ ＰＩセンサ（光学センサ）
１５ 第２のリンク部材
１６ センサフラグ
１７ リターンスプリング
Ｏ１ 開閉ガイドの回動中心
Ｏ２ アクチュエータの回動中心

Claims (2)

1. 用紙搬送路を通過する用紙を光学的に検知する機構であって、用紙搬送路を通過する用紙によって回動するアクチュエータを開閉ガイドに回動可能に取り付けるとともに、該アクチュエータの回動を光学的に検知する光学センサをフレーム側に固設して成る画像形成装置の用紙検知機構において、
   前記開閉ガイドの開閉動作時に前記アクチュエータ自身の回動を規制して該アクチュエータを開閉ガイドと共に回動させて用紙搬送路から退避させる退避機構を設けたことを特徴とする画像形成装置の用紙検知機構。
2. 前記アクチュエータを可動可能に支持する軸の端部にリンク部材を取り付け、前記フレームに前記開閉ガイドの回動支点を中心とする円弧凹曲面状のガイド面を形成し、該ガイド面に前記リンク部材の円弧凸曲面状の外周面を選択的に嵌合させることによって前記退避機構を構成したことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の用紙検知機構。
   

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