JP5560657B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、搬入されてきたシート状記録媒体（本明細書では、「用紙」と称す）を積載する用紙積載装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、デジタル複合機などの画像形成装置に関する。

用紙が排紙され、積載される用紙積載位置は画像形成装置や画像形成システムの用途や構成に応じて種々設定されている。その中で、限られたスペースに排紙された用紙の積載手段を設け、積載量も確保するように構成された発明がある。そのうち、用紙の積載位置を画像形成装置の上方であって、画像読み取り装置の下方に配置させたものとして、例えば、特許文献１（特開２００８−１１０８３４号公報）に記載された発明が公知である。この特許文献１には、画像形成部により画像が形成された記録シート材が、当該画像形成装置の排出部から、排紙トレイを備えた胴内排紙部へ排出される画像形成装置であって、前記排紙トレイは、前記排出部から排出される前記記録シート材を積載するための積載面を有し、前記排出部から排出される前記記録シート材の排出方向に対して、前記排紙トレイの前記排出部側寄りの積載面の角度を可変自在にする角度変更手段が設けられたことを特徴とする発明が開示されている。

また、モータによってトレイ全体を昇降可能に設けた発明も例えば特許文献２ないし５に開示されている。このうち、特許文献２（特許第４０７２５１５号公報）には、搬送される記録用のシートに画像情報に基づいて画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段の上方に配置されていて、原稿を走査して画像情報を読み取る読み取り装置と、前記画像形成手段と前記読み取り装置との間の空間にあって、排出されるシートを積載するシート積載部と、前記空間の側方に位置して、前記シート積載部にシートを排出するシート排出手段と、を備える画像形成装置において、モータを有して前記スタック手段を昇降させる駆動手段を備え、前記スタック手段のシートが積載される面は、前記束搬送手段の搬送方向下流側が上方となるように傾斜しており、前記スタック手段のシートが積載される面の下方であって、前記束搬送手段の搬送方向下流側に前記モータが設けられていることを特徴とする発明が開示されている。

同様に、特許文献３（特開２００７−０５５７２２号公報）、特許文献４（特開２００３−０７３００９号公報）、特許文献５（特開２００６−２４０７６１号公報）には、それぞれ排紙トレイ全体を昇降可能に構成した発明が開示されている。

いずれにしても限られた空間を有効に利用して排紙された用紙の積載効率の向上を図っているが、特許文献１記載の発明では、排紙トレイの固定側が略水平であるため、コシの強い用紙が積載された場合、排紙トレイの積載面の角度を変更しても用紙がその角度変更された載置面に倣わず、排紙口をふさぐ虞がある。

また、引用文献２ないし５記載の発明においてもトレイ全体が動くため画像形成装置の下方に広いスペースが必要であり、機外へ出ている用紙についても用紙搬送方向先端位置がトレイの姿勢により変動することから、用紙の邪魔にならない空間が必要である。従って、小型化及び省スペース化に問題があった。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、限られたスペース内で排紙する場合に、安定した排紙動作と積載状態を保証し、信頼性の向上を図ることにある。

前記課題を解決するため、本発明は、排出された用紙を積載する排紙トレイを有する用紙積載装置を備えた画像形成装置であって、前記排紙トレイが固定トレイと可動トレイからなり、前記固定トレイは用紙搬送方向下流側が固定され、前記可動トレイは用紙搬送方向上流側が前記固定トレイに設けた揺動支点に揺動可能に支持され、前記固定トレイは用紙搬送方向下流側が上流側より上になる傾斜した用紙積載面を有し、用紙が無積載時又は満杯以前のとき前記可動トレイの用紙積載面が水平方向となす角度が前記固定トレイの用紙積載面が水平方向となす角度より緩やかな角度となるように設定され、前記用紙積載装置は前記画像形成装置本体の上部、かつ前記画像形成装置本体の上部に取り付けられた画像読み取り装置の下方に設けられ、前記可動トレイの揺動支点が、用紙搬送方向下流側に位置する前記画像読み取り装置の端面に対し、略鉛直下方に配置されていることを特徴とする。

なお、後述の実施形態では、画像形成装置は符号１００に、用紙処理装置は符号２００に、画像読み取り装置は符号３００に、用紙積載装置は排紙トレイ固定部２０６及び排紙トレイ可動部２０６ａに、固定トレイは排紙トレイ固定部２０６に、可動トレイは排紙トレイ可動部２０６ａに、揺動支点は符号２０７ａに、補助トレイは符号２０６ａに、制御基板は符号２１６に、それぞれ対応する。

本発明によれば、用紙は固定トレイ上に常に一定の状態で積載され、ユーザはどの程度用紙が固定トレイ上に積載されているかを容易に判別することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成システムのシステム構成の概略を示す図である。 用紙処理装置の概略構成を示す正面図である。 少枚数積載時の排紙トレイの状態を示す図である。 満杯積載時の排紙トレイの状態を示す図である。 排紙トレイの視認状態を説明するための図である。 排紙トレイの取り付け角を説明するための図である。 制御基板を排紙トレイの下方に配置した例を示す図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。

１．全体構成
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成システムのシステム構成の概略を示す図である。同図において、本実施形態に係る画像形成システムは画像形成装置１００、用紙処理装置２００、及び画像読み取り装置３００から構成されている。

画像形成装置１００は、間接転写方式のタンデム型カラー画像形成装置であり、図においてほぼ中央部に４色の作像ステーション１１１が配置された作像部１１０、この作像部１１０の下方に隣接して設けられた光書き込み部１１１、作像部１１０の下方に設けられた給紙部１２０、給紙部１２０でピックアップされた用紙を２次転写部１４０及び定着部１５０に搬送する給紙搬送路（縦搬送路）１３０、画像が定着された用紙を用紙処理装置２００側に搬送する排紙経路１６０、一面に画像が形成された用紙を反転し、他面に画像形成させるための両面搬送路１７０を備えている。

作像部１１０は、前記作像ステーション１１１のＹＭＣＫ各色用の感光体ドラムと、この感光体ドラムの外周に沿って配置された帯電ユニット、現像ユニット、１次転写ユニット、クリーニングユニット、及び除電ユニットと、感光体ドラムに形成された画像を１次転写ユニットによって中間転写する中間転写ベルト１１２と、感光体ドラムに色毎に画像を書き込む光書き込みユニット１１３とを備えている。光書き込みユニット１１３は、作像ステーション１１１の下側に配置され、中間転写ベルト１１２は作像ステーション１１１の上側に配置されている。中間転写ベルト１１２は複数の支持ローラによって回転可能に支持され、そのうちの１つの支持ローラ１１４は２次転写部１４０で中間転写ベルト１１２を介して２次転写ローラ１１５と対向し、中間転写ベルト１１２上の画像を用紙に２次転写できるようになっている。なお、間接転写方式のタンデム型カラー画像形成装置の画像形成プロセスは公知であり、本発明の要旨とは直接関係しないので、詳細な説明は省略する。

給紙部１２０は給紙トレイ１２１、ピックアップローラ１２２、給紙搬送ローラ１２３を備え、給紙トレイ１２１からピックアップした用紙を縦搬送路１３０に沿って上方に送り出す。送り出された用紙は２次転写部１４０で画像が転写され、定着部１５０に送られる。定着部１５０は定着ローラと加圧ローラを備え、用紙が両者間のニップを通過する過程で、加熱及び加圧が行われ、トナーが用紙に定着される。

定着部１５０の下流には、排紙搬送路１６０と両面搬送路１７０が設けられ、両者は分岐爪１６１によって２方向に分岐し、用紙処理装置２００側に搬送される場合と、両面搬送路１７０に搬送される場合とで搬送路が選択される。なお、分岐爪１６１の用紙搬送方向上流側の直近には分岐搬送ローラ１６２が設けられ、用紙へ搬送力を付与している。

用紙処理装置２００は、画像形成装置１００の内部に配置され、画像形成装置１００から搬送された画像形成済み用紙に所定の処理を施し、最下流に位置する排紙トレイ２０３に積載するもので、詳細については後述する。

画像読み取り装置３００は、コンタクトガラス上にセットされた原稿を光走査して原稿面の画像を読み取る公知のものである。画像読み取り装置３００自体の構成及び機能は公知であり、本発明の要旨とは直接関係しないので、詳細な説明は省略する。

大略前記のように構成された画像形成装置１００では、画像読み取り装置３００から読み取られた原稿データあるいは外部のＰＣなどから転送された印刷データに基づいて書き込みに使用する画像データを生成し、その画像データに基づいて光書き込みユニット１１３から各感光体ドラムに対して光書き込みが行われ、各作像ステーションで色毎に形成された画像が順次中間転写ベルト１１２に転写され、中間転写ベルト１１２上に４色の画像が重畳されたカラー画像が形成される。一方、給紙トレイ１２１からは前記画像形成に応じて用紙が給送される。用紙は、中間転写部１４０の直前の図示しないレジストローラ位置で一旦停止し、中間転写ベルト１１２上の画像先端とタイミングを合わせて送り出され、中間転写部１４０で２次転写され、定着部１５０へと送り込まれる。

定着部１５０で画像が定着された用紙は、片面印刷の場合及び両面印刷の両面印刷後の場合には、分岐爪１６１の切り替え動作により排紙経路１６０側へ搬送され、両面印刷の場合には両面搬送路１７０側へ搬送される。両面搬送路１７０に搬送された用紙は、反転後、最後中間転写部１４０に送り込まれて、他側の面に画像が形成された後、排紙経路１６０側に返送される。排紙経路１６０側に搬送された用紙は、用紙処理装置２００に搬送され、用紙処理装置２００で所定の用紙処理を施し、あるいは、処理なしで排紙トレイ２０３に排紙される。

２．用紙処理装置
図２は用紙処理装置２００の概略構成を示す正面図である。
図２において、用紙処理装置２００は、用紙搬送方向上流側から入口ローラ対２０２、後端基準フェンス２１２、ジョガーフェンス２１３、スティプラ２１５、スティプル排紙ローラ２０３、叩きコロ２１０、排紙ローラ２０５、用紙後端押え２０８、排紙トレイ可動部２０７、及び排紙トレイ固定部２０６を備えている。また、用紙処理装置２００は、ガイド板２０１、スティプルトレイ２０９、後端戻しコロ２１１、排紙開閉ガイド板２０４も備えている。また、排紙トレイは排紙トレイ固定部２０６及び排紙トレイ可動部２０７から構成されている。

すなわち、用紙処理装置２００の用紙受入れ部には画像形成装置１００の排紙搬送路から用紙を受け入れるガイド板２０１が配置され、このガイド板２０１の用紙搬送方向最上流側に入口ローラ対２０２が配置され、最下流側に排紙トレイＴに用紙をシフトして排紙する機能を有するスティプル排紙ローラ対２０３が設けられ、図示しない入口モータにより入口ローラ対２０２及びスティプル排紙ローラ対２０３を回転させることによってガイド板２０１に沿って用紙を搬送する。なお、ガイド板２０１に沿って設けられた入口ローラ対２０２及びスティプル排紙ローラ対２０３が搬送手段として機能する。

排紙の動作は、ストレート排紙モードと、複数の用紙を綴じて排紙するスティプルモードで異なるので、モード毎に各部構成を加えて説明する。

＜ストレート排紙モードの場合＞
用紙は、ガイド板２０１から入ってきて入口ローラ対２０２、スティプル排紙ローラ対２０３の順で搬送され、排紙開閉ガイド板２０４が閉じることによって用紙の挟持が可能となる排紙ローラ対２０５により排紙トレイＴに排紙される。排紙される際に数枚毎に排紙トレイ可動部２０７が一旦下がり、用紙後端が排紙ローラ対２０５を抜けるときには排紙の邪魔にならない位置に退避していた後端押え２０９により後端を押えられて上がってくる。後端押え２０９は１枚毎に動作する。図示はしていないが、後端押え２０９は紙面高さを検知している。

＜スティプル排紙モードの場合＞
用紙は、ガイド板２０１から入ってきて入口ローラ対２０２、スティプル排紙ローラ対２０３の順で搬送され、用紙がスティプルトレイ２０９に落下した後、叩きコロ２１０が動作し、後端戻しコロ２１１とともに用紙後端を後端基準フェンス２１２に突き当てることにより縦揃え（搬送方向の揃え）を行う。そして、ジョガーフェンス２１３により横揃え（搬送方向と直交する方向の揃え）を行う。

最終紙まで同様の動作を繰返し、最終紙がスタックされたらスティプラ２１５により綴じ処理が行われ、排紙開閉ガイド板２０４が閉じて排紙ローラ対２０５により用紙束は排紙トレイＴに排紙される。排紙される際に排紙トレイ可動部２０７が一旦下がり、用紙束が排紙ローラ対２０５を抜けるときには排紙の邪魔にならない位置に退避していた後端押え２０９により後端を押えられて上がってくる。

排紙トレイ固定部２０６は排紙トレイ可動部２０７を回転可能に支持しており、排紙トレイ可動部２０７は積載枚数により用紙後端側が上下動する。

図２に示すように、排紙トレイ可動部２０７の揺動支点２０７ａは画像読取装置３００の排紙方向下流側（用紙先端側ともいえる）に位置する端面部分Ｉの略鉛直下方に位置している。

また、図５に示すように揺動支点２０７ａを端面部分Ｉの略鉛直下方に配置することにより、ユーザが排紙トレイ固定部２０６上で容易に目にすることが可能な領域IIでの用紙積載状態は固定された排紙トレイ固定部２０６上に常に一定の状態で積載される。これにより、ユーザはどの程度用紙が排紙トレイ固定部２０６上に積載されているかを容易に判別することができる。

排紙トレイ固定部２０６と排紙トレイ可動部２０７が形成する角度αは、図３及び図４で示すように、無積載時及び満載以前は鈍角に設定している。また、用紙の積載量に応じて排紙トレイ可動部２０７の自由端側が下降して排紙トレイ固定部２０６と排紙トレイ可動部２０７が形成する角度βがおおよそ１８０°となり、排紙トレイ固定部２０６と排紙トレイ可動部２０７が略平面状になったとき、図示しない検出手段により満載検知する構成になっている。検出手段は一般的に使用されている透過型光センサ及び反射型光センサ等いかなるものでも良い。

排紙トレイ固定部２０６と排紙トレイ可動部２０７が形成する角度の初期値を優角β’（１８０°〜３６０°）に設定した場合は、コシの強い用紙及びカールの大きい用紙が排紙トレイ固定部２０６の角度に倣い、排紙トレイ可動部２０７が回転移動しても用紙の後端が追従しない虞がある。このように用紙後端が追従しないと、積載品質の低下を招くことになる。しかし、本実施形態では角度αの初期値を鈍角に設定しているので、用紙は排紙トレイ可動部２０７の移動に追従する。これにより、積載品質の低下を未然に防ぐことができる。

また、図６で示すように、満載時における排紙トレイ内部の空間が制限され、大サイズ積載時に必要な引き出し可能な補助トレイ２０６ａの収納を著しく妨げるため、装置が大きくなってしまうことも未然に防ぐことができる。

なお、排紙トレイ固定部２０６の角度は水平に対し２０°〜３５°が望ましく角度αの初期値は１４０°〜１６０°が望ましい。

用紙後処理装置２００は画像形成装置１００の制御基板とは別に単独で装備している場合が多い。制御基板２１６が画像形成装置１００の内部に入り込むような構成の場合、メンテナンス時に用紙後処理装置２００を外す手間がかかる。また、定着ユニット１５０等の内部温度の影響も多く受け、早期劣化が懸念される。

このような懸念を解消するために、本実施形態では、図７で示すように制御基板２１６を排紙トレイ固定部２０６の下方に配置した。この配置は、排紙トレイＴを固定式にすることで可能となったもので、前記位置に配置した場合には、排紙トレイ固定部２０６が可動であると、制御基板２１６とコネクタを介して接続される配線などが排紙トレイ固定部２０６に接触し、故障の原因になりかねない。また、排紙トレイ固定部２０６の配線への接触を防止するため、制御基板２１６の表裏を逆に取り付けることもできるが、このように取り付けた場合には、メンテナンス時に下からのアクセスが必要となり、図７に示すように用紙後処理装置２００を画像形成装置１００から外さなければならなくなる。その結果、メンテナンスに手間がかかってしまう。

しかし、排紙トレイ固定部２０６は固定されているので、このような問題が生じる虞はない。

以上のように、本実施形態によれば、
１） 搬送方向下流側の固定トレイが形成する角度より搬送方向上流側の可動トレイの角度を水平方向に対し緩やか角度に配置することにより、積載された用紙後端が可動トレイに追従することが可能となり積載状態を理想的な状態に制御することができる。
２） １）のように制御できるので、限られたスペース内で積載状態の安定した信頼性の高い用紙積載装置を提供することが可能となる。
３） 固定トレイの角度を用紙満載時と同等に設定することで、固定トレイに収納されている引出しトレイが可動トレイと干渉することなく可動トレイ下方へも収納可能となる。
４） ３）のように収納できるので、引出し部分の突出を必要最小限に抑えることが可能となり、限られたスペース内で用紙を効率的に積載することができる。
５） 搬送方向末端の周囲に障害物が少なく熱源から遠い固定トレイ直下の好環境な一定広さをもつ空間に制御基板を配置するので、制御基板へ固定される配線の影響、制御基板への温度による影響ともに少なくなり、信頼性が向上する。
６） さらに制御基板へのアクセスが容易になるので、限られたスペース内で耐用性が高くメンテナンス性の良い装置を提供することができる。
等の効果を奏する。

なお、本発明は本実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の技術思想に含まれる技術的事項の全てが対象となる。

１００ 画像形成装置
２００ 用紙処理装置
３００ 画像読み取り装置
２０６ 排紙トレイ固定部
２０６ａ 補助トレイ
２０７ 排紙トレイ可動部
２０７ａ 揺動支点
２１６ 制御基板
２０６Ｔ 排紙トレイ

特開２００８−１１０８３４号公報 特許第４０７２５１５号公報 特開２００７−０５５７２２号公報 特開２００３−０７３００９号公報 特開２００６−２４０７６１号公報

Claims (6)

1. 排出された用紙を積載する排紙トレイを有する用紙積載装置を備えた画像形成装置であって、
   前記排紙トレイが固定トレイと可動トレイからなり、
   前記固定トレイは用紙搬送方向下流側が固定され、前記可動トレイは用紙搬送方向上流側が前記固定トレイに設けた揺動支点に揺動可能に支持され、
   前記固定トレイは用紙搬送方向下流側が上流側より上になる傾斜した用紙積載面を有し、用紙が無積載時又は満杯以前のとき前記可動トレイの用紙積載面が水平方向となす角度が前記固定トレイの用紙積載面が水平方向となす角度より緩やかな角度となるように設定され、
   前記用紙積載装置は前記画像形成装置本体の上部、かつ前記画像形成装置本体の上部に取り付けられた画像読み取り装置の下方に設けられ、
   前記可動トレイの揺動支点が、用紙搬送方向下流側に位置する前記画像読み取り装置の端面に対し、略鉛直下方に配置されている
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置であって、
   前記可動トレイは用紙の積載量に応じて下降し、用紙満載時には、前記可動トレイの用紙積載面と前記固定トレイの用紙積載面のなす角度が略１８０°となるように設けられていることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２記載の画像形成装置であって、
   前述固定トレイが当該固定トレイの用紙載置面と平行に用紙搬送方向下流側に引出し可能な補助トレイを備えたことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３記載の画像形成装置であって、
   前記補助トレイの固定トレイへの収納時には、前記補助トレイの一部が前記可動トレイ下方に位置することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１又は２記載の画像形成装置であって、
   前述固定トレイの下方に制御基板を配置したことを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５記載の画像形成装置であって、
   前記制御基板のコネクタ装着面が上向きになるように配置したことを特徴とする画像形成装置。

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