JP2014069906A - 用紙積載量検知機構及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カールした用紙に対しても、その積載量を正確に検知することができる用紙積載量検知機構を提供すること。
【解決手段】用紙Ｓが排出される排紙部に用紙幅方向に沿って配された回動可能な軸１８に複数のフィラー１９，２０，２１を用紙幅方向に所定の間隔で取り付け、前記排紙部に積載された最上位の用紙Ｓに前記フィラー１９，２０，２１の各先端部を当接させ、前記排紙部での用紙積載量が所定の満杯量に達すると、そのことを前記軸１８に結着された遮光部材（検知部材）２２を含む検知センサー２３によって検知するよう構成された用紙積載量検出機構において、複数の前記フィラー１９，２０，１の前記軸１８への取付角度をそれぞれ異ならせる。
【選択図】図４

Description

本発明は、排紙部に排出されて積載される用紙の積載量を検知するための用紙積載量検知機構とこれを備えた画像形成装置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やプリンター等の画像形成装置においては、感光ドラム等の像担持体上に形成された潜像が現像装置においてトナーを用いて現像されてトナー像として顕像化され、このトナー像が用紙上に転写される。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、該定着装置の加熱ローラーと加圧ローラーの間の定着ニップを通過する過程で加熱及び加圧されることによってトナー像の定着を受け、トナー像の定着を受けた用紙は装置外の排紙部へと排出されて一連の画像形成動作が完了する。

ところで、排紙部には用紙積載量検知機構が設けられており、この用紙積載量検知機構によって用紙の排紙部への排出と排紙部上に積載される用紙の積載量が検知されている。（例えば、特許文献１参照）。ここで、従来の用紙積載量検知機構の一例を図８〜図１０に基づいて以下に説明する。

即ち、図８及び図９は従来の用紙積載量検知機構の斜視図、図１０は同用紙積載量検知機構のフィラーと用紙との関係を示す正面図であり、排紙部の排出口近傍に配されたハウジング１１７には、用紙幅方向（左右方向）に沿って水平に配された軸１１８が回動可能に支持されている。そして、この軸１１８には、３つのフィラー１１９，１２０，１２１が用紙幅方向に適当な間隔で取り付けられており、軸１１８の一端（図８及び図９の右端）には検知部材であるアーム状の遮光部材１２２が結着されている。又、ハウジング１１７の遮光部材１２２の近傍には、フォトインタラプター等の検知センサー１２３が固設されている。

而して、用紙が排出されていない状態においては、軸１１８に取り付けられた各フィラー１１９，１２０，１２１は図８に示す状態にあり、このとき、遮光部材１２２は検知センサー１２３の発光部から受光部に向かって出射される光を遮るため、該検知センサー１２３はＯＦＦ状態となっている。そして、用紙が１枚排出される毎にフィラー１１９〜１２１に用紙が当接してこれらを軸１１８を中心として図９に示すように押し上げるため、軸１１８がフィラー１１９〜１２１と同方向に回動し、これに結着された遮光部材１２２が検知センサー１２３の光の通過を許容し、受光部が光を検知するために検知センサー１２３ＯＮ状態となり、これによって用紙の排出が検知される。

そして、排紙部上に用紙が排出されて積載されると、先端部が最上位の用紙に当接する各フィラー１１９〜１２１は、用紙の積載高さの増加と共に軸１１８と共に上方へと回動し、図９に示すように遮光部材１２２が検知センサー１２３の光の通過を許容する高さ位置までフィラー１１９〜１２１が回動した時点で、用紙の積載量が設定値に達したことが検知センサー１２３によって検知され、それ以上の画像形成動作が禁止される。

特開２００３−１９２２２５号公報

しかしながら、図８〜図１０に示した従来の用紙積載量検知機構においては、３つのフィラー１１９，１２０，１２１の軸１１８への取付角度が全て同じであるため、カールの大きな用紙が積載された場合には、用紙積載量の満杯検知が早く行われたり、満杯検知が遅れるために既に積載されている用紙が次に排出されてきた用紙によって排紙部から押し出されるという不具合が発生する。例えば、図１０に示すように幅方向にカールした用紙Ｓが排出部に積載されている場合、端部（図１０の左端）の１つのフィラー１１９が最上位の用紙Ｓに当接した時点で満杯が検知されるが、他端（右端）のフィラー１２１は最上位の用紙Ｓに当接しておらず、両者の間には隙間が存在するために実際には用紙Ｓは満杯状態になく、更なる用紙Ｓの排出が可能であるにも拘わらず画像形成動作が禁止され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、カールした用紙に対しても、その積載量を正確に検知することができる用紙積載量検知機構及びこれを備えた画像形成装置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、用紙が排出される排紙部に用紙幅方向に沿って配された回動可能な軸に複数のフィラーを用紙幅方向に所定の間隔で取り付け、前記排紙部に積載された最上位の用紙に前記フィラーの先端部を当接させ、前記排紙部での用紙積載量が所定の満杯量に達すると、そのことを前記軸に結着された検知部材を含む検知センサーによって検知するよう構成された用紙積載量検出機構において、複数の前記フィラーの前記軸への取付角度をそれぞれ異ならせたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求凹１記載の発明において、複数の前記フィラーの前記軸への取付角度を前記排紙部に積載される用紙のカール形状に合わせて設定することによって全フィラーの先端が最上位の用紙に略同時に当接するようにしたことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求凹１又は２記載の発明において、前記フィラーの前記軸に対する取付角度を調整可能としたことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、電子写真方式によって像担持体上に画像を形成する画像形成部と、該画像形成部に用紙を給送する給紙部と、該給紙部によって前記画像形成部に給送された用紙に転写された画像を定着させる定着部と、画像が定着された用紙が排出されて積載される排紙部を備える画像形成装置において、前記排紙部に請求項１〜３の何れかに記載の用紙積載量検知機構を設けたことを特徴とする。

請求項１及び２記載の発明によれば、複数のフィラーの軸への取付角度を排紙部に積載される用紙のカール形状に合わせて設定することによって全フィラーの先端を最上位の用紙に略同時に当接するようにしたため、カールした用紙に対してもその満杯状態を正確に検知することができ、満杯検知が早過ぎるために用紙積載量の不足が生じたり、遅過ぎるために既に積載されている用紙を後から排出される用紙が押し出す等の問題の発生を防ぐことができる。

請求項３記載の発明によれば、フィラーの軸に対する取付角度を用紙のカールの程度に応じて任意に調整することができ、用紙のカールの程度に関わらず用紙積載量の検知を正確に行うことができる。

請求項４記載の発明によれば、用紙積載量が満杯になる以前に画像形成動作を禁止したり、排出部に排出されて積載された用紙が後から排出されてきた用紙によって排出部から押し出されるという不具合の発生が防がれる。

本発明に係る画像形成装置の縦断面図である。 本発明に係る用紙積載量検知機構の斜視図である。 本発明に係る用紙積載量検知機構の斜視図である。 本発明に係る用紙積載量検知機構のフィラーと用紙との関係を示す正面図である。 図４の矢視Ａ−Ａ線方向の図である。 本発明の別形態を示すフィラー取付部の平面図であって、（ａ）は取付角度調整後の状態を示す図、（ｂ）は取付角度調整中の状態を示す図である。 図６（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 従来の用紙積載量検知機構の斜視図である。 従来の用紙積載量検知機構の斜視図である。 従来の用紙積載量検知機構のフィラーと用紙との関係を示す正面図である。

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。
［画像形成装置］
図１は本発明に係る画像形成装置の縦断面図であり、図示の画像形成装置１は用紙の両面に画像形成可能なものであって、その装置本体１Ａの上部には排紙トレイ２が設けられている。そして、装置本体１Ａの内部には画像形成部３が配置されており、その下方には給紙部４が配置されている。

前記画像形成部３は、電子写真方式によって画像を形成するものであって、回転可能に配された像担持体としての感光ドラム５と、その周囲に配された帯電ローラー６、レーザースキャナーユニット（ＬＳＵ）７、現像装置８、転写ローラー９及びクリーニング装置１０を備えている。

前記給紙部４は、着脱可能な給紙カセット１１と、その近傍に配されたピックローラー１２を備えている。ここで、給紙カセット１１内には複数枚の用紙Ｓが積層収容されており、該給紙カセット１１内の用紙は、ピックローラー１２によって上位のものから順次取り出され、用紙搬送路Ｐ１へと送り出される。ここで、用紙搬送路Ｐ１は、給紙部４から上方に向かって前記排紙トレイ２へと延びており、この用紙搬送路Ｐ１には下方からレジストローラー１３、画像形成部３、定着装置１４及び排紙ローラー１５が順次配置されている。又、用紙搬送路Ｐ１の定着装置１４の下流側からは反転搬送路Ｐ２が分岐しており、この反転搬送路Ｐ２は、用紙搬送路Ｐ１の横を下方に向かって延びた後にＵ字状に折り返された上方に向かい、用紙搬送路Ｐ１のレジストローラー１３の上流側に合流している。そして、この反転搬送路Ｐ２の途中には反転搬送ローラー１６が配置されている。

次に、以上のように構成された画像形成装置１の画像形成動作について説明する。

画像形成動作が開始されると、画像形成部３においては感光ドラム５が不図示の駆動手段によって図１の矢印方向（時計方向）に回転駆動され、その表面が帯電ローラー６によって所定の電位に一様に帯電される。そして、レーザースキャナーユニット７からレーザービームが出力されて感光ドラム５の表面が露光走査されると、該感光ドラム５上に画像情報に応じた静電潜像が形成される。そして、この感光ドラム５上に形成された静電潜像は、現像装置８によって現像剤であるトナーを用いて現像されてトナー像として可視像化される。

又、給紙部４の給紙カセット１１内に収容された用紙Ｓは、ピックローラー１２によって最上位のものからピックアップされて用紙搬送路Ｐ１へと送り出される。そして、このように用紙搬送路Ｐ１へと送り出された用紙Ｓは、用紙搬送路Ｐ１をレジストローラー１３へと搬送され、該レジストローラー１３において一時待機状態とされた後、感光ドラム５上のトナー像に同期する所定のタイミングで画像形成部３へと供給される。

画像形成部３においては、感光ドラム５と転写ローラー９との間の転写ニップへと供給された用紙Ｓは、転写ローラー９によって感光ドラム５に押し付けられながら搬送されることによって、その表面に感光ドラム５上のトナー像が転写される。そして、トナー像が転写された用紙Ｓは、定着装置１４へと搬送され、この定着装置１４の加熱ローラー１４ａと加圧ローラー１４ｂの間の定着ニップを通過する過程で加熱及び加圧されてトナー像の定着を受ける。尚、用紙Ｓへのトナー像の転写後に感光ドラム５の表面に残留するトナー（転写残トナー）はクリーニング装置１０によって除去され、表面が清掃された感光ドラム５は次の画像形成動作に備えられる。

而して、用紙Ｓの片面のみに画像を形成する場合には、定着装置１４にて表面にトナー像が定着された用紙Ｓは、用紙搬送路Ｐ１に沿って排紙ローラー１５へと搬送され、該排紙ローラー１５によって排紙トレイ２へと排出されて一連の画像形成動作が完了する。

又、用紙Ｓの両面に画像を形成する場合には、以上説明した一連のプロセスを経て片面に画像が形成された用紙Ｓが排紙ローラー１５によって排紙トレイ２へと排出される以前に排紙ローラー１５が逆転され、排紙ローラー１５に挟持された用紙Ｓがスイッチバックされて反転搬送路Ｐ２へと導かれる。そして、反転搬送路Ｐ２へと導かれた用紙Ｓは、反転搬送ローラー１６によって反転搬送路Ｐ２を搬送される過程で表裏が反転されてレジストローラ−１３へと搬送される。

他方、画像形成部３においては、前記と同様のプロセスを経て感光ドラム５上に次のトナー像が形成され、この感光ドラム５上のトナー像と同期するタイミングでレジストローラー１３によって用紙Ｓが画像形成部３へと搬送され、用紙Ｓは転写ローラー９によって感光ドラム５に押し付けられながら搬送されることによって、その表面（画像が形成されていない側の面）に感光ドラム５上のトナー像が転写される。そして、トナー像が転写された用紙Ｓは、定着装置１４へと搬送され、この定着装置１４の加熱ローラー１４ａと加圧ローラー１４ｂの間の定着ニップを通過する過程で加熱及び加圧されてトナー像の定着を受けた後、排紙ローラー１５によって排紙トレイ２へと排出されて一連の画像形成動作が完了する。
［用紙積載量検知機構］
次に、本発明に係る用紙積載量検知機構を図２〜図５に基づいて以下に説明する。

図２及び図３は本発明に係る用紙積載量検知機構の斜視図、図４は同用紙積載量検知機構のフィラーと用紙との関係を示す正面図、図５は図４の矢視Ａ−Ａ線方向の図であり、図２及び図３に示すように排紙部の排出口近傍に配されたハウジング１７には、用紙幅方向（左右方向）に沿って水平に配された軸１８が回動可能に支持されている。そして、この軸１８には、３つのフィラー１９，２０，２１が用紙幅方向に適当な間隔で取り付けられており、軸１８の一端（図２及び図３の右端）には検知部材であるアーム状の遮光部材２２が結着されている。又、ハウジング１７の遮光部材２２の近傍には、フォトインタラプター等の検知センサー２３が固設されている。

而して、本実施の形態においては、３つのフィラー１９，２０，２１の軸１８への取付角度がそれぞれ異なっており、３つのフィーラー１９，２０，２１の軸１８への取付角度は、図４に示すように、排紙トレイ２（図１参照）に排出される用紙Ｓのカール形状に合わせて設定されている。具体的には、フィラー１９，２０，２１の軸１８への取付角度（図５に示すように垂直に対して成す角度）θ１，θ２，θ３はこの順に小さくなるよう設定されている（θ１＞θ２＞θ３）。

以上のように構成された用紙積載量検知機構において、用紙Ｓが排出されていない状態においては、軸１８に取り付けられた各フィラー１９，２０，２１は図２に示す状態にあり、このとき、軸１８の一端に結着された遮光部材２２は検知センサー２３の発光部から受光部に向かって出射される光を遮るため、検知センサー２３はＯＦＦ状態となっている。そして、用紙Ｓが図１に示す排紙トレイ２に１枚排出される毎にフィラー１９，２０，２１に用紙Ｓが当接してこれらを軸１８を中心として図３に示すように押し上げるため、軸１８がフィラー１９，２０，２１と同方向に回動し、これに結着された遮光部材２２が検知センサー２３の光の通過を許容し、受光部が光を検知するために検知センサー２３がＯＮ状態となり、これによって用紙Ｓの排紙トレイ２への排出が検知される。

以上のようにして、図１に示す排紙トレイ２上に用紙Ｓが排出されて積載されると、先端部が最上位の用紙Ｓに当接する各フィラー１９，２０，２１は、用紙Ｓの積載高さの増加と共に軸１８と共に上方へと回動し、図３に示すように遮光部材２２が検知センサー２３の光の通過を許容する高さ位置までフィラー１９，２０，２１が回動した時点で、用紙Ｓの積載量が設定値に達したことが検知センサー２３によって検知され、それ以上の画像形成動作が禁止される。

而して、本実施の形態においては、３つのフィラー１９，２０，２１の軸１８への取付角度θ１，θ２，θ３を排紙トレイ２に積載される用紙Ｓのカール形状に合わせて設定したため、図４に示すように全フィラー１１９，２０，２１の先端が最上位の用紙Ｓに略同時に当接するとともに、排紙トレイ２に積載された用紙Ｓの最も低い高さを基準として用紙Ｓの満杯量を決定するようにしたため、カールした用紙Ｓに対してもその満杯状態を正確に検知することができ、満杯検知が早過ぎるために用紙積載量の不足が生じたり、遅過ぎるために既に積載されている用紙Ｓを後から排出される用紙Ｓが押し出す等の問題の発生が防がれる。

そして、図１に示す画像形成装置１においては、用紙積載量が満杯になる以前に画像形成動作を禁止したり、排出トレイ２に排出されて積載された用紙Ｓが後から排出されてきた用紙Ｓによって排出トレイ２から押し出されるという不具合の発生が防がれる。

ところで、以上の実施の形態では３つのフィラー１９，２０，２１の軸１８への取付角度θ１，θ２，θ３は固定で調整することができないが、これらの取付角度θ１〜θ３を以下に説明する構成によって調整可能としても良い。ここで、１つのフィラー２１の取付角度を調整する構成を図６及び図７に基づいて説明する。尚、他の２つのフィラー１９，２０の取付角度の調整も同様の構成によってなされるため、これについての説明及び図示は省略する。

即ち、図６はフィラー取付部の平面図であって、（ａ）は取付角度調整後の状態を示す図、（ｂ）は取付角度調整中の状態を示す図、図７は図６のＢ−Ｂ線断面図であり、フィラー２１は軸１８に対して長手方向に摺動可能且つ軸１８と共に回動可能にスプライン嵌合している。

従って、フィラー２１の取付角度を調整する場合には、図６（ａ）に示すように軸１８にスプライン嵌合しているフィラー２１を図６（ｂ）に示すように矢印ａ方向に摺動させて軸１８とのスプライン嵌合を解除し、その状態で該フィラー２１を軸１８を中心として回動させてその取付角度を任意に調整する。そして、このようにして取付角度が調整されたフィラー２１を図６（ｂ）の矢印ｂ方向に摺動させて図６（ａ）及び図７に示すように軸１８に再びスプライン嵌合させれば、該フィラー２１の取付角度の調整が完了する。

このように構成することによってフィラー１９，２０，２１の軸１８に対する取付角度を用紙Ｓのカールの程度に応じて任意に調整することができ、用紙Ｓのカールの程度に関わらず用紙積載量の検知を正確に行うことができるという効果が得られる。

１ 画像形成装置
１Ａ 画像形成装置本体
２ 排紙トレイ（排紙部）
３ 画像形成部
４ 給紙部
５ 感光ドラム
６ 帯電ローラー
７ レーザースキャナーユニット（ＬＳＵ）
８ 現像装置
９ 転写ローラー
１０ クリーニング装置
１１ 給紙カセット
１２ ピックローラー
１３ レジストローラー
１４ 定着装置
１４ａ 加熱ローラー
１４ｂ 加圧ローラー
１５ 排紙ローラー
１６ 反転搬送ローラー
１７ ハウジング
１８ 軸
１９〜２１ フィラー
２２ 遮光部材（検知部材）
２３ 検知センサー
Ｐ１ 用紙搬送路
Ｐ２ 反転搬送路
Ｓ 用紙

Claims (4)

1. 用紙が排出される排紙部に用紙幅方向に沿って配された回動可能な軸に複数のフィラーを用紙幅方向に所定の間隔で取り付け、前記排紙部に積載された最上位の用紙に前記フィラーの先端部を当接させ、前記排紙部での用紙積載量が所定の満杯量に達すると、そのことを前記軸に結着された検知部材を含む検知センサーによって検知するよう構成された用紙積載量検出機構において、
   複数の前記フィラーの前記軸への取付角度をそれぞれ異ならせたことを特徴とする用紙積載量検知機構。
2. 複数の前記フィラーの前記軸への取付角度を前記排紙部に積載される用紙のカール形状に合わせて設定することによって全フィラーの先端が最上位の用紙に略同時に当接するようにしたことを特徴とする請求項１記載の用紙積載量検知機構。
3. 前記フィラーの前記軸に対する取付角度を調整可能としたことを特徴とする請求項１又は２記載の用紙積載量検知機構。
4. 電子写真方式によって像担持体上に画像を形成する画像形成部と、該画像形成部に用紙を給送する給紙部と、該給紙部によって前記画像形成部に給送された用紙に転写された画像を定着させる定着部と、画像が定着された用紙が排出されて積載される排紙部を備える画像形成装置において、
   前記排紙部に請求項１〜３の何れかに記載の用紙積載量検知機構を設けたことを特徴とする画像形成装置。
   

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