JP7043872B2 - シート積載装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート積載装置及び画像形成装置に関する。

電子写真方式による画像形成装置においては、シートを加熱することによってシートに画像を定着させているため、排出された直後のシートは高温になっている。このようなシートを高温のまま排紙トレイ上に積載すると、排出されたシート同士が融解したトナーによりくっついてしまうブロッキングという現象が発生することがある。

かかる問題を解決するために、排紙トレイ上に排出されたシートを冷却ファンによって冷却する技術（例えば特許文献１等参照）が提案されている。
このような技術においては、排出されたシートと冷却ファンとの距離が離れていると冷却効果が薄れてしまうため、冷却ファンはシートと近い位置に固定されて設置されていることが多い。
このため、排紙トレイ上にたくさんのシートが積載された場合、シートと冷却ファンとの距離が近くなることにより、画像形成装置の使用者であるユーザがシートを取り除く際に冷却ファンが邪魔になり、シートや手が冷却ファンに当たるという問題があった。

本発明は、排紙トレイ上に積載されたシートを容易に取り除くことを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、シートが積載される積載部と、前記積載部上のシートの積載量を検知する検知部と、前記積載部に積載されたシートの最上面に向けて風を送る送風部と、前記検知部によって検知された前記積載量に基づいて、前記送風部を前記積載部に対して移動させる移動機構と、を備え、前記送風部は、前記積載部とは当該積載部に積載されたシートを挟んで反対側であって、かつ前記シートの最上面と対向する位置に設けられ、前記移動機構は当該送風部を前記最上面から離間した範囲内で前記送風部を上下方向に移動させることを特徴とするシート積載装置にある。

本発明によれば、排紙トレイ上に積載されたシートを容易に取り除くことが可能となる。

本発明に係るシート積載装置を備えた画像形成装置の一例の斜視図である。 図１に示した画像形成装置本体の内部構造を示した概略図である。 本発明に係るシート積載装置の一例の斜視図である。 図３に示したシート積載装置において画像形成装置本体の外壁を取り除いた状態を示す正面図である。 図３に示したシート積載装置に備えられた送風ファンユニットのコネクタ接続を示す斜視図である。 図５に示した送風ファンユニットを画像形成装置から取り外した状態を示す斜視図である。 図５に示した送風ファンユニットの拡大図である。 送風ファンユニットに備えられた送風部がホームポジションを占める状態を示す正面図である。 図８に示す状態から送風部が退避した状態を示す正面図である。 積載部にシートが積載された状態を示す斜視図である。 図４に示したシート積載装置に備えられた検知部の斜視図である。 図４に示したシート積載装置に備えられた移動機構の斜視図である。 図５に示した移動機構の動作を示す斜視図である。 送風ファンユニットの上下移動を示す正面図である。 図１に示した画像形成装置の動作を示すフローチャートである。

図１に本発明に係るシート積載装置１００を備えた画像形成装置５００の一例を、図２に画像形成装置本体５１０の内部構造を示す。図１以降の各図において、矢印Ｘで示されたＸ方向は画像形成装置５００の左右方向を、矢印Ｙで示されたＹ方向は画像形成装置５００の前後方向を、矢印Ｚで示されたＺ方向は画像形成装置の上下方向を示している。
図１に示すように、画像形成装置５００は、画像形成装置本体５１０と、画像形成装置本体５１０の上方に設けられた自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）５２０とを備えている。
この画像形成装置５００は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黒（Ｋ）の４色のトナーを用いるフルカラープリンタ及び、同等の作像機能を有するフルカラー複写機である。

図２に示すように、画像形成装置本体５１０は、上部に並べて配置された、それぞれ各色トナーで作像を行う４つの画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋを備えている。各画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋの構成とその動作は実質的に同一であるため、ここでは色を示す符号（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を省略して画像形成部１０１について説明する。
画像形成部１０１は、像担持体としての感光体ドラム１０２と、感光体ドラム１０２の周囲に配置された、帯電器１０３、現像装置１０４、クリーニング装置１０５などを有している。画像形成部１０１はまた、感光体ドラム１０２の上方に配置された露光装置１０７を有している。

画像形成装置本体５１０は、４つの画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋの下方に配置され、複数の支持ローラに掛け回された中間転写ベルト１０８を備えている。中間転写ベルト１０８は、支持ローラの一つが駆動手段によって回転駆動されることにより、矢印Ａ方向に走行駆動される。
画像形成装置本体５１０は、中間転写ベルト１０８を挟んで各画像形成部１０１の感光体ドラム１０２に対向するように配置された、一次転写手段としての転写ローラ１０６を備えている。

画像形成装置本体５１０は、下部にタンデム給紙トレイ１１４ａ及び給紙トレイ１１４ｂを有する給紙部１１４を備えている。この給紙部１１４から、シートとして例えば用紙Ｓが給送される。
画像形成装置本体５１０は、中間転写ベルト１０８に接して二次転写部を形成する二次転写ローラ１０９を備えている。
画像形成装置本体５１０は、二次転写部で画像が転写された用紙Ｓに画像を定着させる定着装置１１３を備えている。
画像形成装置本体５１０は、定着装置１１３によって画像が定着された用紙Ｓを積載するシート積載装置としての排紙部１００を備えている。

各画像形成部１０１においては、感光体ドラム１０２が図中反時計回りに回転駆動され、帯電器１０３によって感光体ドラム１０２表面が所定の極性に均一に帯電される。次いで、その帯電面に露光装置１０７から出射される光変調されたレーザビームが照射され、これによって感光体ドラム１０２上に静電潜像が形成される。その静電潜像は、現像装置１０４から付与されるトナーによって現像され、トナー像として可視化される。各画像形成部１０１で形成されたイエロー、シアン、マゼンタ、黒の各色トナー像は、中間転写ベルト１０８上に順次重ね合わされて転写される。

一方、給紙部１１４から給送された用紙Ｓは、レジストローラ１１１に向けて矢印Ｂの如く搬送される。レジストローラ１１１に突き当てられて一旦停止された用紙Ｓは、中間転写ベルト１０８上のトナー像とのタイミングを取ってレジストローラ１１１より送出され、二次転写ローラ１０９と中間転写ベルト１０８とが接する二次転写部に送り込まれる。その二次転写ローラ１０９にトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加され、これによって中間転写ベルト１０８上の重ねトナー像、例えばフルカラー画像が用紙Ｓ上に転写される。トナー像転写後の用紙Ｓは、搬送ベルト１１２により定着装置１１３へ搬送され、定着装置１１３にて熱と圧力によりトナーが用紙Ｓに定着される。トナー像定着後の用紙Ｓは、図３に示す排紙口５１１を経て矢印Ｃで示すように機外すなわち画像形成装置本体５１０の外部に排出され、排紙部１００に排紙される。

なお、片面印刷で裏面排紙すなわちフェイスダウン排紙する場合は、用紙反転部１１５を経て矢印Ｃで示すように機外に排出することで、用紙Ｓの表裏が逆転される。また、両面印刷の場合は、定着後の用紙Ｓを両面反転部１１６を経て再給紙路１１７よりレジストローラ１１１へと再給紙し、用紙Ｓの裏面に中間転写ベルト１０８よりトナー像が転写される。トナー像転写後の用紙Ｓは定着装置１１３で定着が行われ、片面印刷時と同じように定着装置１１３から矢印Ｃで示すように、あるいは用紙反転部１１５を経て矢印Ｃで示すように機外に排出され、排紙部１００に排紙される。用紙Ｓの搬送方向を切り替えるための切替爪１１８、１１９が適宜配置されている。

モノクロ印刷の場合は、本例の画像形成装置５００では、黒（Ｋ）の画像形成部１０１Ｋのみを用いてトナー像を作像し、そのトナー像を中間転写ベルト１０８を介して用紙Ｓ上に転写する。トナー像転写後の用紙Ｓの扱いは、フルカラー印刷の場合と同様である。

なお、図１に示すように、画像形成装置本体５１０は、上部に画像読取部１２０を備えている。画像形成装置本体５１０はまた、各画像形成部１０１の現像装置１０４に供給するトナーを収納した各色トナーボトルをセットするトナー補給部１３０を備えている。画像形成装置本体５１０はまた、給紙部１１４に用紙Ｓをセットするために同図に示されているように引き出される引き出しユニット１４０を備えている。画像形成装置本体５１０はまた、表示部や操作パネルなどを有する操作部１５０を備えている。

図３及び図４に、排紙部１００の一例を示す。
図３又は図４に示すように、排紙部１００は、画像形成装置本体５１０の外壁に設けられた排紙口５１１から排出される用紙Ｓが積載される積載部としての排紙トレイ１０を備えている。
排紙部１００は、排紙トレイ１０の上方に位置する送風ファンユニット２０と、排紙トレイ１０上の用紙Ｓの積載量を検知する検知部３０とを備えている。
排紙部１００は、検知部３０によって検知された積載量に基づいて、送風ファンユニット２０を排紙トレイ１０に対して移動させる移動機構４０を備えている。

図５～図７に、送風ファンユニット２０の一例を示す。
図５～図７に示すように、送風ファンユニット２０は、排紙トレイ１０に積載された用紙Ｓへ風を送る送風部としての送風ファン２１を有している。
送風ファンユニット２０は、送風ファン２１を排紙トレイ１０との距離を変更可能に支持する支持部２２を有している。
送風ファンユニット２０は、画像形成装置５００から電源供給を行うとともに、画像形成装置５００からの信号を送風ファン２１に伝送するためのケーブル２３と、ケーブル２３の先端部に設けられたコネクタ２４とを有している。
送風ファンユニット２０は、送風ファン２１がホームポジションを占めるように送風ファン２１を付勢する付勢部としてのトーションばね２５ａ、ｂを有している。

送風ファン２１はモータを内蔵しており、画像形成装置本体５１０側に設けられたコネクタ挿入部５１２にコネクタ２４を挿入し、画像形成装置５００からの信号がモータに伝達されることにより駆動される。送風ファン２１は、上部に主電源スイッチ２１ａを有しており、主電源スイッチ２１ａにより送風ファン２１の電源ＯＮ／ＯＦＦを切り替えることが可能である。
コネクタ２４がコネクタ挿入部５１２に接続されていない状態で印刷を行うと、サービスコールエラーが発生し、操作部１５０に表示される仕様となっている。これは、コネクタ２４が接続されていないことを、画像形成装置５００が送風ファン２１の回転誤動作として検知するためである。

トーションばね２５ａ、ｂは、送風ファン２１と支持部２２との間に位置し、段付ねじ２６ａ、ｂによって支持部２２に取り付けられている。トーションばね２５ａ、ｂによって、図８に示すように、送風ファン２１と支持部２２とに常に応力が加わった状態となっている。
図７に示すように、支持部２２は、排紙トレイ１０に積載された用紙Ｓに対する送風ファン２１の送風角度を変更するための溝２２ａ、ｂを有している。図８に示された段付ねじ２６ｃ、ｄが溝２２ａ、ｂの下限位置にある状態が、送風ファン２１がホームポジションを占める状態である。図９に示すように、送風ファン２１に用紙Ｓや手が当たるなどの衝撃が加わった際に、送風ファン２１に取り付けられた段付ねじ２６ｃ、ｄが溝２２ａ、ｂに沿って移動することで、送風ファン２１が支持部２２に固定された下部を中心として回転する。このとき、送風ファン２１は、ホームポジションより上方に変位した位置を占める。外力がなくなると、送風ファン２１はトーションばね２５ａ、ｂの弾性力によって下方に変位し、ホームポジションに戻る。

本実施形態では、支持部２２が送風ファン２１を回転可能に支持する構成としたが、送風ファン２１を排紙トレイ１０との距離を変更可能に支持する構成であればこれに限られない。例えば、送風ファン２１の送風角度を一定に保ったまま送風ファンをＺ方向に移動可能に支持する構成としても良い。
本実施形態では、付勢部としてねじりコイルばねを使用しているが、圧縮コイルばねや板ばねといった他のばね部材を使用しても良いし、ゲルやダンパーなどの弾性体を送風ファン２１と支持部２２との間に設けるようにしても良い。
また、ユーザが任意に送風角度を変更して、その角度で送風ファン２１が固定されるようにしても良い。

図１０及び図１１に、検知部３０の一例を示す。
図１０又は図１１に示すように、検知部３０は、排紙トレイ１０に積載された用紙Ｓの最上面、言い換えると最上位の用紙Ｓの上面に当接し、用紙Ｓの積載量に応じて変位する変位部材としてのフィラー３１を有している。
検知部３０は、フィラー３１の変位を検知するセンサ３２を有している。
検知部３０は、フィラー３１とセンサ３２とを画像形成装置本体５１０内に固定する固定部材３３を有している。

フィラー３１は、排紙トレイ１０上の用紙Ｓの積載量が多くなってくると、軸３４を中心として先端が上方に変位するように回転する。
センサ３２はフォトインタラプタ、すなわち透過型光学センサであり、発光部３２ａと受光部３２ｂとを有している。用紙Ｓの積載量が一定量を超えると、フィラー３１の回転によりフィラー３１の根元に設けられた作用部３１ａがセンサ３２に達し、発光部３２ａと受光部３２ｂとの間に入り込んで発光部３２ａの光を遮る。このことにより、受光部３２ｂが発光部３２ａからの光を検知しなくなり、用紙Ｓが排紙トレイ１０上に満杯になったことを検知することが可能である。

図１２及び図１３に、移動機構４０の一例を示す。
図１２又は図１３に示すように、移動機構４０は、フィラー３１に連結されフィラー３１が変位することにより、すなわち回転することによりスイッチングされて駆動される駆動部としてのモータ４１を有している。
移動機構４０は、モータ４１の出力ギア４１ａの回転が伝達されることにより駆動される従動ギア４２と、従動ギア４２の回転が伝達されることにより駆動されるスクリュー４３とを有している。
移動機構４０は、支持部２２が固定されており、スクリュー４３の回転によりＺ方向に移動する可動部材４４を有している。

フィラー３１の回転によりモータ４１が駆動され、出力ギア４１ａが回転する。すなわち、出力ギア４１ａは、実質的にフィラー３１と一体で連動して回転する。出力ギア４１ａが回転すると、出力ギア４１ａの回転が従動ギア４２に伝達され、従動ギア４２から伝達された回転量によりスクリュー４３が回転する。
可動部材４４は、スクリュー４３に連結させるための、内部がタップ加工された穴を有している。このため、スクリュー４３が回転すると、スクリュー４３の回転に連動して可動部材４４がＺ方向に移動する。可動部材４４がＺ方向に移動すると、可動部材４４に固定された送風ファンユニット２０もＺ方向に移動する。
排紙トレイ１０に積載された用紙Ｓの最上面と送風ファン２１との距離が離れていると冷却効果が得られないため、送風ファンユニット２０の移動量は、用紙Ｓの最上面と送風ファン２１との距離が一定になるように設定されている。

本実施形態では、移動機構４０が送風ファン２１の送風角度を一定に保ったまま送風ファンユニット２０を移動させる構成としたが、送風ファンユニット２０を排紙トレイ１０に対して移動させる構成であればこれに限られない。例えば、支持部２２に支点を設け、用紙Ｓの積載量が多くなってきたら用紙Ｓの積載面から退避させるように、送風ファンユニット２０を支点を中心としてＹ方向に回転させる構成としても良い。
また、本実施形態では、移動機構４０が送風ファンユニット２０を上下方向に移動させる構成としたが、送風ファンユニット２０を排紙トレイ１０との距離が変化するように移動させる構成であればこれに限られない。例えば、用紙Ｓの積載面に対して垂直方向、言い換えると法線方向へ退避させるように、送風ファンユニット２０を平行移動させる構成としても良い。

図１５に、画像形成装置５００の動作の一例を示す。
画像形成装置５００は、ステップＳ１において、コネクタ２４が画像形成装置５００に正しく接続されているかどうかを判定する。
ステップＳ１においてコネクタ２４が正しく接続されていないと判定された場合、ステップＳ２において、画像形成装置５００は、操作部１５０にサービスコールエラーを表示し、印刷が中断される。

ステップＳ１においてコネクタ２４が正しく接続されていると判定された場合、ステップＳ３において、画像形成装置５００は、排紙トレイ１０上に用紙Ｓの排出を開始する。
用紙Ｓの排出が開始されると、ステップＳ４において、用紙Ｓの積載量に応じてフィラー３１が回転する。
フィラー３１が回転すると、ステップＳ５において、フィラー３１の回転が移動機構４０を介して送風ファンユニット２０に伝達され、図１４に示すように、送風ファンユニット２０が排紙トレイ１０から遠ざかるように上昇する。

ステップＳ６において、センサ３２は、フィラー３１がセンサ３２に到達したかどうかを判定する。
ステップＳ６においてフィラー３１がセンサ３２に到達していないと判定された場合、ステップＳ４に戻り、用紙Ｓの積載量に応じてフィラー３１がさらに回転し、ステップＳ５において、フィラー３１の回転により送風ファンユニット２０がさらに上昇する。フィラー３１がセンサ３２に到達するまでステップＳ４及びＳ５の動作が繰り返される。
ステップＳ６においてフィラー３１がセンサ３２に到達したと判定された場合、ステップＳ７において、画像形成装置５００は、用紙Ｓが排紙トレイ１０上に満杯になったことを検知し、印刷が終了する。

排紙トレイ１０上に排出される用紙Ｓが増えれば増えるほど、用紙Ｓを除去する際に送風ファン２１と接触しやすくなる。本実施形態では、用紙Ｓが蓄積されると、積載量に応じて送風ファンユニット２０が上昇するため、送風ファン２１との接触を未然に防止することが可能となる。
また、排紙トレイ１０に積載された用紙Ｓの最上面と送風ファン２１との距離が一定になるように送風ファンユニット２０が移動するため、冷却効果を得ながらも排紙トレイ上に積載された用紙Ｓを容易に取り除くことが可能となる。

仮に、用紙Ｓを取り除く際に用紙Ｓや手が送風ファン２１に接触したとしても、送風ファン２１が溝２２ａ、ｂに沿って回転することによりホームポジションから退避するため、用紙Ｓを取り除く動作が妨げられることはない。また、ホームポジションから退避した送風ファン２１は、外力がなくなると、トーションばね２５ａ、ｂの弾性力によってホームポジションに戻るため、送風ファン２１をホームポジションに戻す手間が省け、冷却性能を損なうこともない。

以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
例えば、本発明は、インクジェット方式による画像形成装置に適用することも可能である。インクジェット方式による画像形成装置の場合、送風ファンは、シート上に付着したインクを乾燥させる目的で、排紙トレイ上のシート積載面に対向して設けられる。

本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

１０…積載部、排紙トレイ、２０…送風ファンユニット、２１…送風部、送風ファン、２１ａ…主電源スイッチ、２２…支持部、２２ａ、ｂ…溝、２３…ケーブル、２４…コネクタ、２５ａ、ｂ…付勢部、トーションばね、２６ａ、ｂ、ｃ、ｄ…段付ねじ、３０…検知部、３１…変位部材、フィラー、３１ａ…作用部、３２…センサ、３２ａ…発光部、３２ｂ…受光部、３３…固定部材、３４…軸、４０…移動機構、４１…駆動部、モータ、４１ａ…出力ギア、４２…従動ギア、４３…スクリュー、４４…可動部材、１００…シート積載装置、排紙部、１２０…画像読取部、１３０…トナー補給部、１４０…引き出しユニット、１５０…操作部、５００…画像形成装置、５１０…画像形成装置本体、５１１…排紙口、５１２…コネクタ挿入部、５２０…自動原稿搬送装置、Ｓ…シート、用紙

特開２００８－１３４４８４号公報

Claims (8)

1. シートが積載される積載部と、
   前記積載部上のシートの積載量を検知する検知部と、
   前記積載部に積載されたシートの最上面に向けて風を送る送風部と、
   前記検知部によって検知された前記積載量に基づいて、前記送風部を前記積載部に対して移動させる移動機構と、を備え、
   前記送風部は、前記積載部とは当該積載部に積載されたシートを挟んで反対側であって、かつ前記シートの最上面と対向する位置に設けられ、
   前記移動機構は当該送風部を前記最上面から離間した範囲内で前記送風部を上下方向に移動させることを特徴とするシート積載装置。
2. 請求項１記載のシート積載装置において、
   前記移動機構は、前記積載部に積載されたシートに対する前記送風部の送風角度を一定に保ったまま前記送風部を移動させることを特徴とするシート積載装置。
3. 請求項２記載のシート積載装置において、
   前記移動機構は、前記積載部に積載されたシートの最上面と前記送風部との距離が一定になるように、前記送風部を前記積載部との距離が変化するように移動させることを特徴とするシート積載装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１つに記載のシート積載装置において、
   前記検知部は、前記積載部に積載されたシートの最上面に当接し前記積載量に応じて変位する変位部材を有し、
   前記移動機構は、前記変位部材に連結され該変位部材の変位により駆動される駆動部を有することを特徴とするシート積載装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１つに記載のシート積載装置において、
   前記送風部を前記積載部との距離を変更可能に支持する支持部を備えることを特徴とするシート積載装置。
6. 請求項５に記載のシート積載装置において、
   前記送風部がホームポジションを占めるように前記送風部を付勢する付勢部を備えることを特徴とするシート積載装置。
7. シートが積載される積載部と、
   前記積載部上のシートの積載量を検知する検知部と、
   前記積載部に積載されたシートへ風を送る送風部と、
   前記送風部を前記積載部との距離を変更可能に支持する支持部と、
   前記送風部がホームポジションを占めるように前記送風部を付勢する付勢部と、
   前記検知部によって検知された前記積載量に基づいて、前記送風部を前記積載部に対して移動させる移動機構と、を備えたシート積載装置。
8. シートに画像を定着する定着装置と、
   請求項１ないし７のいずれか１つに記載のシート積載装置とを備え、
   前記定着装置によって画像が定着されたシートは前記積載部に積載されることを特徴とする画像形成装置。

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