JP7005144B2

JP7005144B2 - シート排出装置、画像形成装置、及びシート後処理装置

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Publication number: JP7005144B2
Application number: JP2017002375A
Authority: JP
Inventors: 直之前田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2017-01-11
Filing date: 2017-01-11
Publication date: 2022-01-21
Anticipated expiration: 2037-01-11
Also published as: US20180194585A1; US10233046B2; JP2018111557A

Description

本発明は、電子写真複写機や電子写真プリンタなどの画像形成装置、或いは画像形成装置と接続するシート後処理装置に搭載されるシート排出装置に関する。

電子写真方式の複写機やプリンタ、或いは複写機やプリンタに接続されるシート後処理装置にはシート排出装置が搭載されている。このシート排出装置は、シートを積載するトレイと、シートをトレイに排出するローラと、ローラによってトレイに排出されるシートを除電する除電ブラシと、を有する。

特許文献１には、ローラのシート排出方向の下流側に設けた除電ブラシによってシートの静電気を除去する技術が開示されている。特許文献２には、ローラのシート排出方向の下流側に設けたシートセンサによってトレイ上に積載されるシートの積載高さを検知する技術が開示されている。

特開平１０－１５７９０５号公報特開２００５－３５６９１号公報

シート排出装置においては、複写機やプリンタなどの画像形成装置、或いはシート後処理装置の高さを低くするために、装置本体に対しトレイの深さを浅くすることが求められる。特に、複写機やプリンタにおいて、シートに画像を形成する画像形成部の上部にトレイを複数設置する多ビン排出装置にあってはトレイ間隔を小さくするために必須である。

シートセンサは、特許文献２のように、シート押さえ機能を有し、トレイ深さを浅くすることに対応するために、シートセンサの回転支点をローラのニップ部のシート排出方向下流側に設けている。除電ブラシは、特許文献１のように、ローラのニップ部のシート排出方向下流側にシートと垂直に当接するように設けられている。

上記のシート排出装置においては、シートセンサがシートによってトレイから離れる方向へ回動すると、そのシートセンサによって除電ブラシが持ち上げられてしまう。そのため、シート排出方向に直交する方向において、シートに対して除電ブラシを均一に当接させることができず、除電効果が減少するという課題があった。

本発明の目的は、シートの除電効果に優れるシート排出装置、そのシート排出装置を備える画像形成装置、及びシート後処理装置を提供することにある。

（１）本発明の一態様に係るシート排出装置はシートが積載される積載部と、前記シートを前記積載部に排出する排出手段と、前記排出手段によって前記積載部に排出される前記シートを除電する除電ブラシと、前記排出手段によって前記積載部に排出される前記シートを検知するための検知部材と、を備えるシート排出装置において、前記排出手段は、回転可能な第１の軸と、前記第１の軸に固定された第１のロールと、回転可能な第２の軸と、前記第２の軸に固定された第２のロールと、を有し、前記第１の軸の軸方向に関して互いに離間して互い違いに配置された前記第１のロール及び前記第２のロールによって、前記シートを前記積載部に排出し、前記第１の軸及び前記第２の軸の回転中心間の距離をＬ、前記第１のロールの半径をＲ１、前記第２のロールの半径をＲ２としたとき、Ｌ＜Ｒ１＋Ｒ２の関係を満たし、前記検知部材は、第３の軸と、前記排出手段のシート排出方向における前記シートの先端に当接される当接部と、を有し、前記当接部を前記シートに押圧されることで前記第３の軸を中心に回転し、前記除電ブラシは、前記シート排出方向において、前記第１の軸と前記第２の軸の間を上流側から下流側に通って配置され、前記検知部材の前記当接部に前記シートが当接していない状態では、前記除電ブラシの先端部は前記当接部に当接し、前記当接部に対して前記シート排出方向の上流側に位置しており、
前記排出手段によって排出される前記シートによって前記検知部材が回転した状態では、前記除電ブラシの先端部は前記当接部から離間していることを特徴とする。

本発明の他の一態様に係る画像形成装置は、上記の（１）を備えることを特徴とする。

本発明の更に他の一態様に係るシート後処理装置は、上記の（１）を備えることを特徴とする。

本発明に係るシート排出装置によれば、シートの除電効果に優れるシート排出装置、そのシート排出装置を備える画像形成装置、及びシート後処理装置の提供を実現できる。

実施例１に係るシート排出装置の概略構成を示す斜視図図１に示すシート排出装置のＡ－Ａ線矢視断面図実施例１に係るシート排出装置の動作を説明するための図実施例１に係るシート排出装置の動作を説明するための図実施例１に係るシート排出装置の動作を説明するための図実施例１に係るシート排出装置の動作を説明するための図実施例１に係るシート排出装置の動作を説明するための図実施例２に係るシート排出装置の概略構成を示す斜視図図４に示すシート排出装置のＢ－Ｂ線矢視断面図図４に示すシート排出装置のＣ－Ｃ線矢視断面図画像形成装置の一例の概略構成を示す断面図

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本発明の好適な実施例は、本発明における最良の実施形態の一例ではあるものの、本発明は以下の実施例により限定されるものではなく、本発明の思想の範囲内において他の種々の構成に置き換えることは可能である。

［実施例１］
＜画像形成装置１０＞
図７を参照して、本発明に係るシート排出装置を搭載する画像形成装置を説明する。図７は電子写真記録技術を用いた画像形成装置（本実施例ではモノクロプリンタ）１０の一例の概略構成を示す断面図である。

画像形成装置１０において、記録紙などのシートＳに画像を形成する画像形成部１１は、像担持体としての感光ドラム１と、帯電部材２と、レーザスキャナ３と、現像器４と、感光ドラムの外周面をクリーニングするクリーナ５と、転写部材６と、を有する。以上の画像形成部１１の動作は周知であるので詳細な説明は割愛する。

装置本体１０Ａ内のカセット７に収納された記録紙などのシートＳは、ローラ８の回転によって１枚ずつ繰り出された後に、ローラ９の回転によって感光ドラム１と転写部材６とによって形成された転写部に搬送される。転写部によってトナー画像が転写されたシートＳは定着装置１２に送られ、トナー画像は定着装置によってシートＳに加熱定着される。定着装置１２を出たシートＳはシート排出装置１３のロール１８，１９の回転によってトレイ１４に排出される。

＜シート排出装置１３＞
図１、図２を参照して、シート排出装置１３を説明する。図１は本実施例に係るシート排出装置１３の概略構成を示す斜視図である。図２は図１に示すシート排出装置１３のＡ－Ａ線矢視断面図である。

本実施例に示すシート排出装置１３は、シートＳを積載する積載部としてのトレイ１４と、シートＳをトレイ１４に排出する排出手段としての排出部１５と、を有する。更にシート排出装置１３は、排出部１５によってトレイ１４に排出されるシートＳを除電する除電部材としての除電ブラシ２２と、排出部１５によってトレイ１４に排出されるシートＳを検知する検知部材としてのシートセンサ２３と、を有する。

排出部１５は、シート排出方向Ｘに直交する方向（以下、長手方向と記す）Ｙに沿って設けられた回転可能な２つの軸１６，１７と、これら２つの軸１６，１７に固定されシートＳを挟持しつつ搬送するロール１８，１９と、を有する。シート排出方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、２つの軸１６，１７の両端部はトレイ１４のシート積載面１４ａの両側に設けられた搬送ガイド１４Ｒ，１４Ｌに回転可能に支持されている。シート排出方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、搬送ガイド１４Ｒ，１４Ｌはロール１８，１９によって搬送されるシートＳの両端をガイドする。

軸１６はロール１８，１９によって搬送されるシートＳのシート面Ｓａの側に配置され、軸１７はシート面Ｓａとは反対側のシート面Ｓｂの側に配置されている（図２参照）。軸１６にはロール１８が４つ固定され、軸１７にはロール１９が４つ固定されている。これらのロール１８，１９は、シート排出方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、互い接触しないように所定の間隔をおいて互い違いに配置されている（図１参照）。

ここで、シートＳに対して垂直な方向（以下、垂直方向と記す）Ｚにおいて、２つの軸１６，１７の回転中心間の距離をＬ、各ロール１８，１９の半径をＲ１、Ｒ２としたとき、Ｌ＜Ｒ１＋Ｒ２の関係を満たしている。

つまり、２つの軸１６，１７に互い違いに配置されたロール１８，１９は、それぞれ、ロール１８，１９の外径部がシート排出方向に対して垂直方向に進入してシート排出方向Ｘに直交する長手方向Ｙに重なり合っている。これによりシートＳがロール１８，１９によって搬送される際に、ロール１８，１９の外径部がシートＳをシート排出方向Ｘに直交する長手方向Ｙに波うちさせるように腰付けする。

シート排出方向に直交する長手方向Ｙおいて、搬送ガイド１４Ｌ，１４Ｒには第１のガイド２０と第２のガイド２１が架設されている（図２参照）。シートＳに対して垂直方向Ｚにおいて、ガイド２０はロール１８側に設置され、ガイド２１はロール１９側に設置されている。ガイド２０，２１は、定着装置１２を出たシートＳの排出方向の先端Ｓｃをロール１８，１９間に案内する。

ガイド２０には除電ブラシ２２が設置されている。除電ブラシ２２は、シート排出方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、隣り合う搬送ガイド１４Ｌとロール１８間、隣り合うロール１８間、及び隣り合うロール１８と搬送ガイド１４Ｒ間に設けられている。つまり、除電ブラシ２２は、シート排出方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、ロール１８と互い違いに配置されている（図１参照）。また、除電ブラシ２２は、シート排出方向Ｘにおいて、軸１６，１７の間を上流側から下流側に通って配置されている（図２参照）。

シートセンサ２３は、シート排出方向Ｘに直交する長手方向Ｙに沿って設けられた回転可能な軸２４と、軸２４に固定されシートＳの先端Ｓｃと当接する４つの当接部２５と、軸２４に固定されフォトセンサ２７を透光させ又は遮光するフラグ２６と、を有する。

軸２４は、排出部１５の軸１６，１７よりもシート排出方向Ｘの上流側に設置してある。この軸２４は、シート排出方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、軸２４の両端部がガイド２０の中央、及び両端部に設けた支持部２０ａによって回転可能に支持されている。

当接部２５は、シート排出方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、隣り合う搬送ガイド１４Ｌとロール１８間、隣り合うロール１８間、及び隣り合うロール１８と搬送ガイド１４Ｒ間に設置されている。当接部２５は、当接部２５のシート排出方向Ｘの上流側が軸２４に固定されている。この当接部２５は、当接部２５のシート排出方向Ｘの下流側にシート排出方向Ｘに交差する方向に傾斜するテーパ部２５ａを有し、更にテーパ部２５ａよりもシート排出方向Ｘの下流側にＶ字形状のシート押え部２５ｂを有する。

フラグ２６は、シート排出方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、軸２４の搬送ガイド１４Ｒ側の一端部に固定されている。

図１、及び図３Ａ乃至図３Ｅを参照しながらシート排出装置１３のシート排出処理動作を説明する。図３Ａ乃至図３Ｅは、シートセンサ２３の当接部２５のテーパ部２５ａと除電ブラシ２２の先端部２２ａが当接する位置におけるシート排出処理動作を表している。図３Ａ乃至図３Ｅに示す位置以外の位置においては、除電ブラシ２２は除電ブラシ２２の先端部２２ａがシートＳに当接してシートＳの除電を行う。

図３Ａはシート排出装置１３の待機状態を示す断面図である。図３ＢはシートＳの先端Ｓｃが除電ブラシ２２に当接した状態を示す断面図である。図３ＣはシートＳの先端Ｓｃがシートセンサ２３に当接した状態を示す断面図である。図３Ｄは排出部１５のロール１８，１９によってシートＳがトレイ１４に排出される状態を示す断面図である。図３Ｅはトレイ１４に積載された最上位シートＳにシートセンサ２３が当接した状態を示す断面図である。

図１に示すように、軸１６，１７の搬送ガイド１４Ｌ側の一端部にはギア３０，３１が設けられている。この２つのギア３０，３１は噛み合っている。モータ（不図示）によってギア３０を矢印方向へ回転させると、ギア３１はギア３０の回転に追従して矢印方向へ回転する。

図３Ａに示すように、待機状態では、当接部２５のテーパ部２５ａに除電ブラシ２２の先端部２２ａが当接している。当接部２５のシート押え部２５ｂはトレイ１４のシート積載面１４ａに積載されたシートＣと非接触である。フラグ２６はフォトセンサ２７を透光させた状態とする。

図３Ｂに示すように、定着装置１２を出たシートＳがロール１８，１９によって挟持されつつシート排出方向Ｘに搬送されると、シートＳの先端Ｓｃが除電ブラシ２２の先端部２２ａに当接しながら当該先端部上を摺動して当接部２５のテーパ面２５ａに当接する。よって、シート排出方向Ｘにおいて、除電ブラシ２２の先端部２２ａはシートＳの先端Ｓｃが当接部２５に当接する位置より上流側に配置してある。

図３Ｃに示すように、更にシートＳがロール１８，１９によって搬送されると、当接部２５のテーパ面２５ａがシートＳの先端Ｓｃによってシート排出方向Ｘに押される。すると、当接部２５は軸２４と共に矢印Ｐ方向へ所定量回動し、その軸２４の回動に伴いフラグ２６が同方向へ回動してフォトセンサ２７を遮光する。その際に、テーパ面２５ａと除電ブラシ２２の先端部２２ａは離間するが、シートＳはシート面Ｓａが除電ブラシ２２の先端部２２ａに当接しながら搬送される。フラグ２６はフォトセンサ２７を遮光することによってトレイ１４に排出されるシートＳを検知する。

図３Ｄに示すように、ロール１８，１９によってシートＳのシート排出方向の後端Ｓｄがロール１８，１９から排出されると、シートＳのシート面に当接部２５のシート押え部２５ｂが当接する。当接部２５はシート押え部２５ｂをシート面に当接させた状態でシートＣの自重による落下に合わせて当該当接部２５の自重により軸２４と共に矢印Ｑ方向へ回動してトレイ１４のシート積載面１４ａ側への落下を開始する。

ここで、当接部２５のシート押え部２５ｂがシート積載面１４ａに積載された最上位シートＳに当接しない場合、当接部２５は軸２４と共に矢印Ｑ方向へ所定量回動して待機状態の位置に復帰する。その軸２４の回動に伴いフラグ２６は同方向へ回動して待機状態の位置に復帰する。その際に、テーパ面２５ａに除電ブラシ２２の先端部２２ａが当接する。

図３Ｅに示すように、当接部２５のシート押え部２５ｂがシート積載面１４ａに積載された最上位シートＳに当接すると、当接部２５は当該当接部２５の待機状態の位置に復帰可能な位置まで軸２４を回動させることができない。これによってフラグ２６はフォトセンサ２７を遮光しトレイ１４に積載されたシートＣの積載上限を検知する。

装置本体１０Ａに設けられた制御部（不図示）は、フォトセンサ２７が遮光状態にあることを検出すると、画像形成装置１０の動作を停止する。画像形成装置１０が表示部を備えている場合、シートＣの積載上限が来たことをユーザーに報知する。また、印刷指令を出力した指示機器に対してシートＣの積載上限によって印刷を停止した旨を報知する。

本実施例のシート排出装置１３は、シート排出方向Ｘにおいて、除電ブラシ２２が排出部１５の２つの軸１６，１７の間を上流側から下流側に通って配置されているため、シートＳの搬送中は除電ブラシ２２をシートＳに当接させることができる。よって除電ブラシ２２によるシートＳの除電効果を向上できるという効果を奏する。また、シートセンサ２３の当接部２５の回動動作に影響されず除電ブラシ２２をシートＳに当接させることができるので、同様の効果を奏する。更に、シートセンサ２３のフラグ２６の無い領域においても除電ブラシ２２はシートＳと当接状態となるので、同様の効果を奏する。

［実施例２］
シート排出装置１３の他の例を説明する。本実施例においては、実施例１と異なる構成のみを説明する。

図４は本実施例に係るシート排出装置１３の概略構成を示す斜視図である。図５は図４に示すシート排出装置１３のＢ－Ｂ線矢視断面図である。図６は図４に示すシート排出装置１３のＣ－Ｃ線矢視断面図である。

本実施例に示すシート排出装置１３は実施例１とは排出部１５の構成、及びガイド２１に腰付け手段としてのリブ２１ａを設けた点が異なっている。

図４に示すように、シート排出方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、排出部１５の一方の軸１６にはロール３０が５つ固定され、他方の軸１７にはロール３０と同じ位置にコロ３１が５つ固定されている。

軸１７の両端部にはバネ受け部材３２が嵌合してある。そして軸１７の両端部のバネ受け部材３２と搬送ガイド１４Ｌ，１４Ｒとの間に加圧ばね３３を設け、この加圧ばね３３によってバネ受け部材３２をシートＳに対して垂直方向Ｚに押し上げている。これによりコロ３１の外周面（表面）をロール３０の外周面（表面）に押圧し、コロ３１表面とロール３０表面とによってニップ部Ｎが形成される。

ガイド２１にはリブ２１ａが４つ設けてある。ここで、ガイド２１は、シート排出方向Ｘに対して垂直方向Ｚにおいて、コロ３１の側に設けられシートＳをニップ部Ｎに案内するための部材である。リブ２１ａは、シート排出方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、隣り合うコロ３１間に設置してある（図４参照）。

図５に示すように、リブ２１ａは、シート排出方向Ｘに対して垂直方向Ｚにおいて、コロ３１の外周面３１ａを超えてロール３０の側に突出している。シート排出方向Ｘに直交する長手方向Ｙにおいて、リブ２１ａのロール３０の側の面２１ａ１とコロ３１の外周面３１ａを結ぶ直線Ｒと、当接部２５のシートＳの先端Ｓｃが当接するテーパ面２５ａが平行である。これによりシートＳがロール３０とコロ３１によって搬送される際に、リブ２１ａがリブ２１ａの面２１ａ１によってシートＳをシート排出方向Ｘに直交する長手方向Ｙに浪打ちさせるように腰付けする。

更に、リブ２１ａは、シートＳがロール３０とコロ３１によって搬送される際に、図６に示すように、リブ２１ａのロール３０の側の面２１ａ１によってシートＳの先端Ｓｃを除電ブラシ２２に向けて案内する。そのため、シート排出方向Ｘにおいて、実線にて示す本実施例のシートＳの先端Ｓｃを除電ブラシ２２の先端部２２ａよりも手前の位置に当接させることができる。破線は実施例１のシートＳの先端Ｓｃが除電ブラシ２２の先端部２２ａに当接する状態を表している。

図４に示すように、本実施例のシート排出装置１３は、モータによってギア３０を矢印方向へ回転させると、ギア３１はギア３０の回転に追従して矢印方向へ回転する。定着装置１２を出たシートＳはガイド２０，２１によってニップ部Ｎに案内される。

そのシートＳがニップ部Ｎにおいてロール３０とコロ３１によって挟持されつつシート排出方向Ｘに搬送されると、シートＳの先端Ｓｃが除電ブラシ２２の先端部２２ａと当接しながら当該先端部２２ａ上を摺動して当接部２５のテーパ面２５ａに当接する。よって、シート排出方向Ｘにおいて、除電ブラシ２２の先端部２２ａはシートＳの先端Ｓｃが当接部２５に当接する位置より上流側に配置してある。以後のシート排出処理動作は実施例１と同じであるので割愛する。

本実施例のシート排出装置１３においても、シート排出方向Ｘにおいて、除電ブラシ２２が排出部１５の２つの軸１６，１７の間を上流側から下流側に通って配置されているため、実施例１と同様の効果を奏する。また、シートセンサ２３の当接部２５の回動動作に影響されず除電ブラシ２２をシートＳに当接させることができるので、実施例１と同様の効果を奏する。更に、シートセンサ２３のフラグ２６の無い領域においても除電ブラシ２２はシートＳと当接状態となるので、実施例１と同様の効果を奏する。

本実施例のシート排出装置１３は、画像形成装置１０に限られず画像形成装置と接続するシート後処理装置に適用可能である。

１４トレイ、１５排出部、２１ａリブ、２１ａ１リブのロール側の面、
１６，１７軸、１８，１９ロール、２０ガイド、２２除電ブラシ、
２２ａ除電ブラシの先端部、２３シートセンサ、２４軸、２５当接部、
２５ａ当接部のテーパ面、２６フラグ、２７フォトセンサ、３０ロール、
３１コロ、３１ａコロの外周面、Ｎニップ部、Ｓシート、
Ｓｃシートの先端、Ｘシート排出方向、
Ｙシート排出方向に直交する長手方向、
Ｚシート排出方向に対する垂直方向

Claims

シートが積載される積載部と、
前記シートを前記積載部に排出する排出手段と、
前記排出手段によって前記積載部に排出される前記シートを除電する除電ブラシと、
前記排出手段によって前記積載部に排出される前記シートを検知するための検知部材と、を備えるシート排出装置において、
前記排出手段は、回転可能な第１の軸と、前記第１の軸に固定された第１のロールと、回転可能な第２の軸と、前記第２の軸に固定された第２のロールと、を有し、前記第１の軸の軸方向に関して互いに離間して互い違いに配置された前記第１のロール及び前記第２のロールによって、前記シートを前記積載部に排出し、
前記第１の軸及び前記第２の軸の回転中心間の距離をＬ、前記第１のロールの半径をＲ１、前記第２のロールの半径をＲ２としたとき、Ｌ＜Ｒ１＋Ｒ２の関係を満たし、
前記検知部材は、第３の軸と、前記排出手段のシート排出方向における前記シートの先端に当接される当接部と、を有し、前記当接部を前記シートに押圧されることで前記第３の軸を中心に回転し、
前記除電ブラシは、前記シート排出方向において、前記第１の軸と前記第２の軸の間を上流側から下流側に通って配置され、
前記検知部材の前記当接部に前記シートが当接していない状態では、前記除電ブラシの先端部は前記当接部に当接し、前記当接部に対して前記シート排出方向の上流側に位置しており、
前記排出手段によって排出される前記シートによって前記検知部材が回転した状態では、前記除電ブラシの先端部は前記当接部から離間していることを特徴とするシート排出装置。
前記第１の軸の軸方向に見て、前記第１のロールの外径部の一部は前記第２のロールの外径部と重なっており、
前記第１のロール及び前記第２のロールは、前記第１のロールの外径部及び前記第２のロールの外径部によって前記シートを波うちさせながら前記シートを排出することを特徴とする請求項１に記載のシート排出装置。
フォトセンサと、制御部と、を更に備え、
前記検知部材は、前記第３の軸に固定されたフラグを有し、前記フラグは前記当接部が前記積載部に積載された前記シートと当接したとき前記フォトセンサを遮光するように配置され、
前記制御部は、前記フォトセンサが前記フラグにより遮光されたことに基づいて前記積載部に積載された前記シートの積載上限を検知することを特徴とする請求項１又は２に記載のシート排出装置。
前記検知部材の前記当接部及び前記除電ブラシは、前記第１の軸の軸方向に関して、互いに隣り合う前記第１のロールと前記第２のロールの間に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート排出装置。
請求項１乃至４の何れか一項に記載のシート排出装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至４の何れか一項に記載のシート排出装置を備えることを特徴とするシート後処理装置。