特開 2023-177077 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023177077

(43)【公開日】2023-12-13

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   B65H 43/00 20060101AFI20231206BHJP

   G03G 21/16 20060101ALI20231206BHJP

   B65H 29/60 20060101ALI20231206BHJP

【ＦＩ】

B65H43/00

G03G21/16 195

B65H29/60 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022089779

(22)【出願日】2022-06-01

(71)【出願人】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000947

【氏名又は名称】弁理士法人あーく事務所

(72)【発明者】

【氏名】細川 皓平

【テーマコード（参考）】

2H171

3F048

3F053

【Ｆターム（参考）】

2H171FA22

2H171GA03

2H171GA04

2H171QA02

2H171QB02

2H171QB15

2H171QB32

2H171QC03

2H171QC36

2H171SA11

2H171SA14

2H171SA19

2H171SA22

2H171SA26

2H171SA31

3F048AA01

3F048AB01

3F048BB10

3F048CC03

3F048CC04

3F048DA09

3F048DC05

3F048DC09

3F048DC13

3F053EA01

3F053EB04

3F053EC02

3F053LA01

3F053LB03

(57)【要約】

【課題】２つの排紙経路を通る用紙の有無を１つの用紙検知センサで検知できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、用紙が通過する上下２段に配置された２つの排紙経路（下段排紙経路Ｓ１および上段排紙経路Ｓ２）を有し、下段排紙経路Ｓ１に面して設けられた第１当接部７３と、上段排紙経路Ｓ２に面して設けられた第２当接部７４と、第１当接部７３または第２当接部７４のいずれかに用紙が当接した際に変位する被検知部とが一体に形成された揺動部材７０と、被検知部に面して設けられた用紙検知センサとを有する。用紙検知センサは、被検知部の位置に基づいて、２つの排紙経路を通過する用紙の有無を検知する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

用紙が通過する上下２段に配置された２つの排紙経路を有する画像形成装置であって、
一方の前記排紙経路に面して設けられた第１当接部と、他方の前記排紙経路に面して設けられた第２当接部と、前記第１当接部または前記第２当接部のいずれかに用紙が当接した際に変位する被検知部とが一体に形成された変位部材と、
前記被検知部に面して設けられた用紙検知センサとを有し、
前記用紙検知センサは、前記被検知部の位置に基づいて、前記２つの排紙経路を通過する用紙の有無を検知すること
を特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

請求項１に記載の画像形成装置であって、
搬送された用紙を前記２つの排紙経路のいずれかに振り分ける分岐部材と、
前記分岐部材と前記変位部材とを接続する連動部材とを備え、
前記変位部材は、前記連動部材を介して前記分岐部材の動きに連動すること
を特徴とする画像形成装置。

【請求項3】

請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記変位部材は、自重によって揺動し、前記第１当接部または前記第２当接部のいずれか一方が、対応する前記排紙経路を遮ること
を特徴とする画像形成装置。

【請求項4】

請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記変位部材は、前記連動部材から付勢されて変位し、前記第１当接部または前記第２当接部のいずれか一方が、対応する前記排紙経路を遮ること
を特徴とする画像形成装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４までのいずれか１つに記載の画像形成装置であって、
前記被検知部は、前記用紙検知センサに検知される検知位置と、前記用紙検知センサの検知範囲外である非検知位置との間で変位すること
を特徴とする画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、２つの排紙経路を有する画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、画像形成装置では、画像読み取りまたは画像形成が終了した後の用紙を排出トレイの上に排出して積載している。近年では、１度画像形成した用紙を再利用し、裏面に画像形成する画像形成装置が提案されている。

【0003】

ところで、最近の画像形成装置では、使用用途などに応じて、複数の排出トレイに用紙を振り分けるものもある。このような複数の排出トレイを備える画像形成装置では、それぞれの排出トレイに対応するように、複数の用紙検知手段が設けられているが、用紙検知手段を簡略化することが検討されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６－２１８９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来の画像形成装置では、画像が記録される用紙を供給する用紙供給部、用紙に画像を記録する画像形成部、および画像が記録された用紙を排出する用紙排出部を備える画像形成装置本体と、装置本体に対して昇降自在に設けられる複数の排出トレイと、複数の排出トレイを昇降自在に駆動させる昇降駆動部とを含み、排出トレイを昇降させて、用紙を収容するべき排出トレイの切り替えができる。

【0006】

上述した画像形成装置では、測距センサ（検知手段）に検知される位置に排出トレイを移動させて、排出トレイでの積載状態を検出している。ところで、画像形成装置では、排出トレイまでの排紙経路において、用紙の通過を検出することもあり、複数の排出トレイを設けた構成においては、２つの排紙経路のそれぞれについて、用紙の通過を検出する必要がある。

【0007】

本開示は、上記の課題を解決するためになされたものであり、２つの排紙経路を通る用紙の有無を１つの用紙検知センサで検知することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示に係る画像形成装置は、用紙が通過する上下２段に配置された２つの排紙経路を有する画像形成装置であって、一方の前記排紙経路に面して設けられた第１当接部と、他方の前記排紙経路に面して設けられた第２当接部と、前記第１当接部または前記第２当接部のいずれかに用紙が当接した際に変位する被検知部とが一体に形成された変位部材と、前記被検知部に面して設けられた用紙検知センサとを有し、前記用紙検知センサは、前記被検知部の位置に基づいて、前記２つの排紙経路を通過する用紙の有無を検知することを特徴とする。

【0009】

本開示に係る画像形成装置は、搬送された用紙を前記２つの排紙経路のいずれかに振り分ける分岐部材と、前記分岐部材と前記変位部材とを接続する連動部材とを備え、前記変位部材は、前記連動部材を介して前記分岐部材の動きに連動する構成としてもよい。

【0010】

本開示に係る画像形成装置では、前記変位部材は、自重によって揺動し、前記第１当接部または前記第２当接部のいずれか一方が、対応する前記排紙経路を遮る構成としてもよい。

【0011】

本開示に係る画像形成装置では、前記変位部材は、前記連動部材から付勢されて変位し、前記第１当接部または前記第２当接部のいずれか一方が、対応する前記排紙経路を遮る構成としてもよい。

【0012】

本開示に係る画像形成装置では、前記被検知部は、前記用紙検知センサに検知される検知位置と、前記用紙検知センサの検知範囲外である非検知位置との間で変位する構成としてもよい。

【発明の効果】

【0013】

本開示によると、変位部材が２つの排紙経路の両方に対応しているので、変位部材の動きを把握することで、２つの排紙経路を通る用紙の有無を１つの用紙検知センサで検知することができ、簡素な構造とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本開示の実施の形態に係る画像形成装置の概略側面図である。

【図2】下段排紙経路および上段排紙経路の近傍を示す拡大側面図である。

【図3】揺動部材および用紙検知センサを抽出して示す模式側面図である。

【図4】用紙検知センサと被検知部との位置関係を示す模式説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本開示の実施の形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。

【0016】

図１は、本開示の実施の形態に係る画像形成装置の概略側面図である。

【0017】

画像形成装置１は、外部から伝達された画像データに応じて、所定の用紙に対して単色の画像を形成する。画像形成装置１の筐体１０には、感光体ドラム１１、露光装置１２、現像装置１３、クリーナ装置１４、転写ローラ１５、帯電器１６、定着部１７、用紙搬送路Ｓ、用紙カセット２２、排紙トレイ２６、補助トレイ２８、トナーボトル３０、ダクト４０、および補助ダクト５０が設けられている。

【0018】

感光体ドラム１１は、用紙搬送路Ｓに沿って配置され回転駆動する。帯電器１６は、感光体ドラム１１の表面を所定の電位に均一に帯電させる。露光装置１２は、感光体ドラム１１の表面を露光して静電潜像を形成する。現像装置１３は、感光体ドラム１１の表面の静電潜像を現像して、感光体ドラム１１の表面にトナー像を形成する。

【0019】

転写ローラ１５は、感光体ドラム１１との間にニップ域が形成されており、用紙搬送路Ｓを通じて搬送されて来た用紙をニップ域に挟み込んで搬送する。用紙は、ニップ域を通過する際に、感光体ドラム１１の表面のトナー像が転写される。クリーナ装置１４は、現像および画像転写の後に感光体ドラム１１の表面の残留トナーを除去および回収する。

【0020】

用紙カセット２２は、画像形成に使用される用紙を蓄積するためのカセットであり、筐体１０の下部に設けられている。また、排紙トレイ２６は、筐体１０の上部に設けられており、画像形成済みの用紙を載置するためのトレイである。補助トレイ２８は、排紙トレイ２６よりも上方に設けられ、画像形成済みの用紙を載置するためのトレイである。

【0021】

画像形成装置１では、用紙カセット２２から供給された用紙が、用紙搬送路Ｓを介して、転写ローラ１５や定着部１７を経由させて排紙トレイ２６または補助トレイ２８に送られる。用紙搬送路Ｓは、筐体１０の一方の側壁寄り（図１では、右方）に設けられ、ピックアップローラ２３、レジストローラ２４、分岐ガイド２７（分岐部材の一例）、排紙ローラ２５、および補助排紙ローラ２９が配置されている。

【0022】

ピックアップローラ２３は、用紙カセット２２の端部近傍に備えられ、用紙カセット２２から用紙を１枚ずつ用紙搬送路Ｓに供給する。レジストローラ２４は、用紙カセット２２から搬送されている用紙を一旦保持し、感光体ドラム１１上のトナー像の先端と用紙の先端とを合わせるタイミングで、用紙を転写ローラ１５に搬送する。

【0023】

定着部１７は、定着ローラ１８および加熱ローラ２０に定着ベルト２１が巻き掛けられ、定着ベルト２１を介して定着ローラ１８に加圧ローラ１９が押圧されるようになっている。定着部１７では、未定着のトナー像が形成された用紙を受け取り、用紙を定着ベルト２１と加圧ローラ１９との間に挟み込んで搬送する。

【0024】

定着後の用紙は、分岐ガイド２７を経由するように搬送される。用紙搬送路Ｓは、分岐ガイド２７を起点にして、排紙ローラ２５へ向かう下段排紙経路Ｓ１（排紙経路の一方）と、排紙ローラ２５よりも上方の補助排紙ローラ２９へ向かう上段排紙経路Ｓ２（排紙経路の他方）とに分岐している。排紙ローラ２５を経由した用紙は、排紙トレイ２６上に排出され、補助排紙ローラ２９を経由した用紙は、補助トレイ２８上に排出される。画像形成した用紙を、排紙トレイ２６および補助トレイ２８のうち、いずれに排出するかは、分岐ガイド２７の動作によって制御することができる。なお、下段排紙経路Ｓ１および上段排紙経路Ｓ２の近傍の構造については、後述する図２を参照して、詳しく説明する。

【0025】

トナーボトル３０は、露光装置１２の上方であって、定着部１７の近傍（図１では、定着部１７の左方）に設けられており、現像装置１３へ供給するトナーを内部に貯蔵している。

【0026】

ダクト４０は、排紙トレイ２６と露光装置１２との間に設けられており、筐体１０の外部から取り入れた空気を内部へ送る。具体的に、ダクト４０は、筐体１０の一方の側壁に設けられた冷却開口部１０ａから空気を取り込み、冷却開口部１０ａの近傍に設けられた送風ファン４１によって空気を送り、定着部１７近傍に面した冷却排出口４２から空気を排出する。冷却開口部１０ａは、空気が流入できる構造とされていればよく、小さい複数の孔やスリットのような細長い孔などであってもよい。

【0027】

補助ダクト５０は、露光装置１２の下方に設けられており、筐体１０の外部から取り入れた空気を内部へ送る。具体的に、補助ダクト５０は、筐体１０の一方の側壁に設けられた補助開口部１０ｂから空気を取り込み、補助開口部１０ｂの近傍に設けられた補助ファン５１によって空気を送り、現像装置１３に面した補助排出口５２から空気を排出する。補助開口部１０ｂは、空気が流入できる構造とされていればよく、小さい複数の孔やスリットのような細長い孔などであってもよい。

【0028】

図２は、下段排紙経路および上段排紙経路の近傍を示す拡大側面図である。

【0029】

図２では、下段排紙経路Ｓ１および上段排紙経路Ｓ２の近傍における一部の部材を抽出して示しているが、これに限定されず、画像形成装置１では、図２に示されていない部材を備えていてもよい。

【0030】

下段排紙経路Ｓ１と上段排紙経路Ｓ２との間には、揺動部材７０（変位部材の一例）が配置されている。揺動部材７０は、下段排紙経路Ｓ１および上段排紙経路Ｓ２を通過する用紙に接触するアクチュエータであって、揺動軸７１、連結部７２、第１当接部７３、第２当接部７４、および被検知部７５（後述する図３参照）を有している。揺動部材７０は、用紙の幅方向に沿って延びる揺動軸７１が筐体１０に軸支されており、揺動軸７１の軸回りに揺動するように変位する構造とされている。

【0031】

第１当接部７３は、揺動軸７１から下段排紙経路Ｓ１内に突出するように設けられている。揺動部材７０が下段排紙経路Ｓ１の側（図２では、矢符Ｆ１の方向）に揺動するように変位した状態では、第１当接部７３が下段排紙経路Ｓ１を遮っており、下段排紙経路Ｓ１を通過する用紙に接触する。第１当接部７３が接触した用紙によって矢符Ｆ２の方向に押圧されると、第１当接部７３は、下段排紙経路Ｓ１から離れるように、言い換えると、下段排紙経路Ｓ１内への突出量が減少するように退避し、用紙が通過する隙間が生じる。

【0032】

第２当接部７４は、第１当接部７３と同様にして、揺動軸７１から上段排紙経路Ｓ２内に突出するように設けられている。揺動部材７０が上段排紙経路Ｓ２の側（図２では、矢符Ｆ２の方向）に揺動するように変位した状態では、第２当接部７４が上段排紙経路Ｓ２を遮っており、上段排紙経路Ｓ２を通過する用紙に接触する。第２当接部７４が接触した用紙によって矢符Ｆ１の方向に押圧されると、第２当接部７４は、上段排紙経路Ｓ２から離れるように、言い換えると、上段排紙経路Ｓ２内への突出量が減少するように退避し、用紙が通過する隙間が生じる。

【0033】

揺動軸７１から突出した連結部７２には、連動部材８０の一端が取り付けられている。連動部材８０は、例えば、バネであって、他端が分岐ガイド２７に取り付けられている。分岐ガイド２７は、下段排紙経路Ｓ１および上段排紙経路Ｓ２のいずれか一方を塞ぐように動作しており、用紙は、分岐ガイド２７によって塞がれていない排紙経路へ搬送される。なお、図２では、分岐ガイド２７について、上段排紙経路Ｓ２を塞いだ状態を実線で示し、下段排紙経路Ｓ１を塞いだ状態を二点鎖線で示している。

【0034】

連動部材８０は、分岐ガイド２７が動くと伸縮し、揺動部材７０を付勢する力が変化する。揺動部材７０は、連動部材８０から付勢されて矢符Ｆ１の方向または矢符Ｆ２の方向のいずれかに揺動するように変位し、第１当接部７３または第２当接部７４のいずれか一方が、対応する排紙経路を遮る。本実施の形態において、揺動部材７０は、分岐ガイド２７が下段排紙経路Ｓ１を塞ぐように動作した際、連動部材８０に付勢されて、第２当接部７４が上段排紙経路Ｓ２を遮る方向（矢符Ｆ２の方向）へ揺動するように変位する。

【0035】

また、揺動部材７０は、自重によって揺動するように変位し、第１当接部７３または第２当接部７４のいずれか一方が、対応する前記排紙経路を遮る構成とされている。具体的に、本実施の形態では、分岐ガイド２７が上段排紙経路Ｓ２を塞ぐように動作した際、連動部材８０が揺動部材７０を付勢する力が弱くなる。その結果、揺動部材７０は、連動部材８０から付勢された力よりも自重によって揺動する力が強くなり、第１当接部７３が下段排紙経路Ｓ１を遮る方向（矢符Ｆ１の方向）へ揺動するように変位する。

【0036】

上述したように、連動部材８０を介して分岐ガイド２７の動きに揺動部材７０が連動する構成とされているので、分岐ガイド２７によって振り分けた排紙経路を用紙が確実に通過したと判断できる。

【0037】

また、揺動部材７０の自重と連動部材８０によって、揺動部材７０を揺動するように変位させているので、簡素な構成で、第１当接部７３または第２当接部７４を用紙に確実に接触させることができる。なお、上述した構造に限定されず、自重によって、揺動部材７０が上段排紙経路Ｓ２の側に揺動し、連動部材８０から付勢された力によって、揺動部材７０が下段排紙経路Ｓ１の側に揺動する構造としてもよい。

【0038】

上段排紙経路Ｓ２において、補助排紙ローラ２９から補助トレイ２８までの間には、反転ガイド６０が設けられている。反転ガイド６０は、動作することで、用紙の表面に加えて、裏面にも画像形成する両面印刷の際に、上段排紙経路Ｓ２から図示しない反転搬送経路に用紙を導く。詳しくは、反転ガイド６０が反転搬送経路を塞いだ状態で、両面印刷用の用紙が、上段排紙経路Ｓ２に搬送される。そして、搬送された用紙が、反転ガイド６０を通過した直後に搬送は一旦停止される。その状態において、反転ガイド６０が反転搬送経路を開放するように動作する。搬送を一旦停止されていた用紙は、上段排紙経路Ｓ２を停止前とは逆方向に搬送され、反転ガイド６０により反転搬送経路に案内される。反転搬送経路を辿った用紙は、表裏面を反転させてレジストローラ２４の手前まで搬送される。

【0039】

図３は、揺動部材および用紙検知センサを抽出して示す模式側面図である。

【0040】

上述したように、揺動部材７０には、揺動軸７１から突出して形成された被検知部７５が設けられている。そして、被検知部７５に面して用紙検知センサ７６が設けられており、用紙検知センサ７６は、被検知部７５の位置に基づいて、２つの排紙経路を通過する用紙の有無を検知する。用紙検知センサ７６は、移動しないように適宜筐体１０に固定されていればよい。本実施の形態において、用紙検知センサ７６は、光センサとされており、発光部から照射した光が発光部に対向する受光部へ到達するか、発光部と受光部との間に介在する物体（被検知部７５）に遮られるかにより用紙の有無を検知している。用紙検知センサ７６は、発光部と受光部とが併設された反射光型の光センサであってもよい。この場合、発光部から照射した光が被検知部７５によって反射され受光部へ到達するか、物体（被検知部７５）に反射されず受光部へ到達しないかにより用紙の有無を検知できる。

【0041】

次に、用紙検知センサ７６と被検知部７５との位置に基づく検知結果について、図４を参照して説明する。

【0042】

図４は、用紙検知センサと被検知部との位置関係を示す模式説明図である。

【0043】

図４では、被検知部７５が取り得る位置の一例と用紙検知センサ７６との位置関係を模式的に示している。被検知部７５は、用紙検知センサ７６に検知される検知位置７５ａと、用紙検知センサ７６の検知範囲外である非検知位置（第１待機位置７５ｂおよび第２待機位置７５ｃ）との間で揺動するように変位する構成とされている。本実施の形態において、第１待機位置７５ｂは、揺動部材７０が上段排紙経路Ｓ２の側（図２では、矢符Ｆ２の方向）に揺動した状態において、被検知部７５が取り得る位置に対応し、第２待機位置７５ｃは、揺動部材７０が下段排紙経路Ｓ１の側（図２では、矢符Ｆ１の方向）に揺動した状態において、被検知部７５が取り得る位置に対応する。

【0044】

被検知部７５が第１待機位置７５ｂまたは第２待機位置７５ｃに位置する状態から、用紙に押圧されて揺動部材７０が揺動するように変位し、被検知部７５が検知位置７５ａに移動すると、用紙検知センサ７６は被検知部７５を検知する。それによって、用紙検知センサ７６は、下段排紙経路Ｓ１または上段排紙経路Ｓ２のいずれかの排紙経路を用紙が通過したという検知結果を出力する。このように、用紙検知センサ７６の検知範囲に対応した位置を被検知部７５が変位することで、揺動部材７０の動きから通過する用紙の有無を判断することができる。

【0045】

一方、用紙が下段排紙経路Ｓ１および上段排紙経路Ｓ２のうちのいずれを通過したかを検知するには、分岐ガイド２７の状態と組み合わせることで検知できる。分岐ガイド２７が下段排紙経路Ｓ１を開放し上段排紙経路Ｓ２を塞ぐ状態にあって、用紙検知センサ７６が用紙の検知結果を出力した場合、図示しない画像形成装置１の制御部は、用紙が下段排紙経路Ｓ１を通過したと検知できる。分岐ガイド２７が上段排紙経路Ｓ２を開放し下段排紙経路Ｓ１を塞ぐ状態にあって、用紙検知センサ７６が用紙の検知結果を出力した場合、図示しない画像形成装置１の制御部は、用紙が上段排紙経路Ｓ２を通過したと検知できる。分岐ガイド２７が下段排紙経路Ｓ１または上段排紙経路Ｓ２に振り分ける動作は、図示しない制御部が、例えば、ユーザの操作による指示に応じて設定するものなので、制御部は、分岐ガイド２７の状態を常に把握することができる。

【0046】

上述したように、揺動部材７０が２つの排紙経路の両方に対応しているので、揺動部材７０の動きを把握することで、２つの排紙経路を通る用紙の有無を１つの用紙検知センサ７６で検知することができ、簡素な構造とすることができる。

【0047】

図２ないし図４では、揺動部材７０が揺動軸７１の軸回りに揺動するように変位する構造を示したが、これに限定されず、下段排紙経路Ｓ１と上段排紙経路Ｓ２とが対向する方向に揺動部材７０が移動する構造としてもよい。例えば、自重によって、揺動部材７０全体が下段排紙経路Ｓ１の側に下降し、連動部材８０から付勢された力によって、揺動部材７０全体が上段排紙経路Ｓ２の側に上昇する構造としてもよい。

【0048】

また、本実施の形態では、揺動部材７０が連動部材８０を介して分岐ガイド２７に連結された構造を説明したが、これに限定されず、揺動部材７０と分岐ガイド２７とが連結されていない構造としてもよい。この際、揺動部材７０には、自身を変位させる駆動源が適宜接続されていればよく、分岐ガイド２７を動作させる指示に応じて、揺動部材７０を適宜変位させればよい。

【0049】

なお、今回開示した実施の形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本開示の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。

【符号の説明】

【0050】

１ 画像形成装置
２７ 分岐ガイド（分岐部材の一例）
７０ 揺動部材（変位部材の一例）
７１ 揺動軸
７２ 連結部
７３ 第１当接部
７４ 第２当接部
７５ 被検知部
７６ 用紙検知センサ
８０ 連動部材
Ｓ１ 下段排紙経路（排紙経路の一方）
Ｓ２ 上段排紙経路（排紙経路の他方）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】