特許 7572268 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-15

(45)【発行日】2024-10-23

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   B65H 31/18 20060101AFI20241016BHJP

   B65H 31/06 20060101ALI20241016BHJP

   B65H 31/20 20060101ALI20241016BHJP

   G03G 15/00 20060101ALI20241016BHJP

【ＦＩ】

B65H31/18

B65H31/06

B65H31/20

G03G15/00 460

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021036253

(22)【出願日】2021-03-08

(65)【公開番号】P2022136574

(43)【公開日】2022-09-21

【審査請求日】2023-09-20

(73)【特許権者】

【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】増田 潤也

【審査官】前田 浩

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－２５２５１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｈ ３１／１８

Ｂ６５Ｈ ３１／０６

Ｂ６５Ｈ ３１／２０

Ｇ０３Ｇ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体と、
前記筐体の上面から外部へ用紙を排出する排紙口と、
前記排紙口から排出される用紙の下端を支持する用紙支持部と、
前記用紙支持部が支持する用紙の有無を検知する用紙検知部と、
前記用紙支持部を前記排紙口に向かって昇降させる昇降部と、を備える画像形成装置であって、
前記昇降部は、前記用紙検知部での検知結果に応じて、前記用紙支持部を昇降させるとともに、前記用紙支持部が支持する用紙のサイズに応じて、前記用紙支持部を昇降させること
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、
前記用紙検知部は、前記用紙支持部近傍に設けられ、前記用紙支持部が支持する用紙の下端部を検知する下端検知部を有すること
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、
前記用紙検知部は、前記排紙口近傍に設けられ、前記用紙支持部が支持する用紙の上端部を検知する上端検知部を有すること
を特徴とする画像形成装置。

【請求項4】

請求項３に記載の画像形成装置であって、
前記下端検知部によって用紙の下端部を検知し、前記上端検知部によって用紙の上端部を検知していない場合、前記昇降部は、前記用紙支持部を上昇させること
を特徴とする画像形成装置。

【請求項5】

請求項３または請求項４に記載の画像形成装置であって、
前記用紙支持部が上昇した際、前記用紙検知部は、前記上端検知部が用紙の上端を検知してから前記用紙支持部が上昇した距離に基づいて、前記筐体の上面からの用紙飛び出し量を検知すること
を特徴とする画像形成装置。

【請求項6】

請求項１から請求項５までのいずれか１つに記載の画像形成装置であって、
前記用紙支持部へ搬送する用紙のサイズを通知するサイズ通知部を備えること
を特徴とする画像形成装置。

【請求項7】

請求項６に記載の画像形成装置であって、
前記用紙支持部へ異なるサイズの用紙が搬送される場合、前記昇降部は、最も大きいサイズの用紙に応じた位置に前記用紙支持部を移動させること
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】

本発明は、筐体の上面から用紙を排出する画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、家庭や職場などの使用環境に応じて、多様な画像形成装置が求められている。例えば、画像形成した用紙については、排出口から排出した後、排紙トレイ上に順次積載する構成が広く用いられているが、利便性や美観を考慮して、異なる構成としたものが提案されている。具体的に、筐体に設けた用紙取出口が上向きに開口しており、用紙取出口から飛び出すように用紙を排出する構成が挙げられる（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１１５０５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の画像形成装置は、画像形成部が内蔵される筐体と、用紙が排出される排紙部とを備える。排紙部は、排出された用紙の表面または裏面を支持する排紙トレイと、用紙を取り出すための用紙取出口とを有し、筐体の外周壁の内面側が排紙トレイとして用いられ、用紙取出口が上向きに開口している。

【0005】

上述した画像形成装置では、使用頻度の高い用紙サイズを想定して排紙トレイの位置が設定されており、他のサイズの用紙を使用する場合や、異なるサイズの用紙が混ざっている場合に対する想定がされていない。そのため、異なるサイズの用紙が排出された場合に、用紙の有無の確認や、用紙の取り出し易さなどに対する配慮が不十分であるという課題がある。

【0006】

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、用紙の視認性と取り易さの向上、およびスタッキング性の維持を図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】

【0007】

本発明に係る画像形成装置は、筐体と、前記筐体の上面から外部へ用紙を排出する排紙口と、前記排紙口から排出される用紙の下端を支持する用紙支持部と、前記用紙支持部が支持する用紙の有無を検知する用紙検知部と、前記用紙支持部を前記排紙口に向かって昇降させる昇降部と、を備える画像形成装置であって、前記昇降部は、前記用紙検知部での検知結果に応じて、前記用紙支持部を昇降させるとともに、前記用紙支持部が支持する用紙のサイズに応じて、前記用紙支持部を昇降させることを特徴とする。

【0009】

本発明に係る画像形成装置では、前記用紙検知部は、前記用紙支持部近傍に設けられ、前記用紙支持部が支持する用紙の下端部を検知する下端検知部を有する構成としてもよい。

【0010】

本発明に係る画像形成装置では、前記用紙検知部は、前記排紙口近傍に設けられ、前記用紙支持部が支持する用紙の上端部を検知する上端検知部を有する構成としてもよい。

【0011】

本発明に係る画像形成装置では、前記下端検知部によって用紙の下端部を検知し、前記上端検知部によって用紙の上端部を検知していない場合、前記昇降部は、前記用紙支持部を上昇させる構成としてもよい。

【0012】

本発明に係る画像形成装置では、前記用紙支持部が上昇した際、前記用紙検知部は、前記上端検知部が用紙の上端を検知してから前記用紙支持部が上昇した距離に基づいて、前記筐体の上面からの用紙飛び出し量を検知する構成としてもよい。

【0013】

本発明に係る画像形成装置は、前記用紙支持部へ搬送する用紙のサイズを通知するサイズ通知部を備える構成としてもよい。

【0014】

本発明に係る画像形成装置では、前記用紙支持部へ異なるサイズの用紙が搬送される場合、前記昇降部は、最も大きいサイズの用紙に応じた位置に前記用紙支持部を移動させる構成としてもよい。

【発明の効果】

【0015】

本発明によると、用紙支持部を昇降させて、筐体の上面からの用紙飛び出し量を調整することで、用紙の視認性と取り易さの向上、およびスタッキング性の維持を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の外観を示す外観斜視図である。

【図2】図１に示す画像形成装置の外観上面図である。

【図3】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略側面図である。

【図4】下方に位置している状態の用紙支持部近傍を示す拡大説明図である。

【図5】上方に位置している状態の用紙支持部近傍を示す拡大説明図である。

【図6】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置において、用紙支持部近傍を示す拡大説明図である。

【図7】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置において、下方に位置している状態の用紙支持部近傍を示す拡大説明図である。

【図8】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置において、下方に位置している状態の用紙支持部近傍を示す拡大説明図である。

【図9】変形例における用紙支持部近傍を示す拡大説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施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。

【0018】

図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の外観を示す外観斜視図であって、図２は、図１に示す画像形成装置の外観上面図である。

【0019】

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１０は、略矩形状の筐体１１を備え、筐体１１の上面１１ｂであって、前面１１ａ寄りには、上向きに開口した排紙口１１ｃが設けられている。また、筐体１１の上面１１ｂには、排紙口１１ｃの他に、画像読取部１２および操作部１３が設けられている。

【0020】

画像読取部１２は、載置された原稿を読み取って画像データを生成する。操作部１３は、例えば、ディスプレイとボタンとで構成されており、ユーザへの表示や、ユーザからの入力を受け付ける。なお、これに限定されず、ディスプレイとボタンとが一体とされたタッチパネルであってもよい。

【0021】

図３は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略側面図である。

【0022】

画像形成装置１０は、露光装置２３、現像装置２５、感光体ドラム２１、帯電器２４、転写ローラ２２、定着装置２６、給紙トレイ３１、用紙支持部４１、および用紙搬送経路Ｓを備える構成とされており、外部から伝達された画像データに応じて、所定の用紙Ｐに対して単色の画像を形成する。

【0023】

給紙トレイ３１は、画像形成に使用する用紙Ｐを蓄積しておくためのトレイである。給紙トレイ３１に蓄積された用紙Ｐは、ピックアップローラ３２によって用紙搬送経路Ｓに供給され、搬送ローラ３３およびレジストローラ３４を経て、後述する転写ニップ部へ送られる。この際、レジストローラ３４は、搬送されている用紙Ｐを一旦保持し、転写ニップ部へ用紙Ｐを送るタイミングを調整する。

【0024】

感光体ドラム２１は、導電性を有する円筒状の基体の表面に感光層が形成された像担持体である。帯電器２４は、感光体ドラム２１の表面を所定の電位に帯電させる。露光装置２３は、感光体ドラム２１の表面を露光して静電潜像を形成する。現像装置２５は、感光体ドラム２１の表面の静電潜像を現像して、感光体ドラム２１の表面にトナー像を形成する。転写ローラ２２は、感光体ドラム２１との間に転写ニップ部を形成するように設けられている。転写ニップ部を用紙Ｐが通過する際、感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー像が用紙Ｐに転写される。

【0025】

定着装置２６は、ヒートローラおよび加圧ローラ等を備え、ヒートローラと加圧ローラとの間の定着ニップ部を用紙Ｐが通過する際、用紙Ｐに転写されたトナー像を加熱および加圧して、用紙Ｐにトナー像を定着させる。

【0026】

定着ニップ部を通過した用紙Ｐは、用紙搬送経路Ｓに設けられた排出ローラ３５を経て、用紙支持部４１へ送られる。本実施の形態では、スイッチバック式を用いて排出ローラ３５から用紙支持部４１へ用紙Ｐを搬送する構成とされている。具体的に、用紙Ｐは、先端（上端）が排紙口１１ｃへ向かうように搬送され、後端（下端）が排出ローラ３５を通過すると、下方へ落下し、下端が用紙支持部４１によって受け止められる。

【0027】

用紙支持部４１は、排紙口１１ｃの下方であって、筐体１１の前面に沿う位置に設けられており、排紙口１１ｃから排出される用紙Ｐの下端を支持する。用紙支持部４１に支持された用紙Ｐは、上端側の一部が排紙口１１ｃより上方に突出している。なお、用紙Ｐが排紙口１１ｃから突出した長さ（用紙飛び出し量）は、用紙支持部４１の位置や用紙Ｐのサイズによって適宜変化する。

【0028】

図３では、１つの給紙トレイ３１を備えた構成を示しているが、これに限らず、複数の給紙トレイ３１を備えた構成としてもよい。また、給紙トレイ３１を備えた給紙装置を画像形成装置１０に接続し、給紙装置から用紙Ｐを供給する構成としてもよい。複数の給紙トレイ３１を設けた際、給紙トレイ３１毎に異なるサイズの用紙Ｐを蓄積してもよい。以下では説明のため、用紙Ｐのうち、サイズが大きい用紙を大判用紙Ｐａと呼び、サイズが小さい用紙を小判用紙Ｐｂと呼んで両者を区別することがある。

【0029】

画像形成装置１０では、画像形成における条件に基づいて、用紙支持部４１へ搬送する用紙Ｐのサイズを通知するサイズ通知部を備えていてもよい。サイズが異なる用紙Ｐを収容している際には、通知されたサイズに応じて、搬送する用紙Ｐを選択する。

【0030】

排紙口１１ｃ近傍では、用紙支持部４１に支持された用紙Ｐをガイドする用紙ガイドが設けられていてもよい。用紙ガイドについては、排紙口１１ｃに近づくにつれて、用紙Ｐの幅方向（図２の左右方向）での中央が突出するように湾曲した構造としてもよい。用紙ガイドに沿って用紙Ｐを湾曲させることで、用紙Ｐの剛性を高め、排紙口１１ｃから飛び出した用紙Ｐの一部が垂れ下がることを避けられる。

【0031】

図３では、用紙Ｐに単色の画像を形成するモノクロの画像形成装置１０を示したが、これに限定されず、用紙Ｐに多色の画像を形成するカラーの画像形成装置１０としてもよい。カラーの画像形成装置１０では、例えば、複数の感光体ドラム２１を設け、それぞれに異なる色のトナー像を形成し、複数色のトナー像を用紙Ｐ上で重ね合わせることで、多色の画像を形成することができる。

【0032】

次に、排紙口１１ｃおよび用紙支持部４１周辺の構造について、図４および図５を参照して説明する。

【0033】

図４は、下方に位置している状態の用紙支持部近傍を示す拡大説明図である。

【0034】

画像形成装置１０には、用紙支持部４１を排紙口１１ｃに向かって昇降させる昇降部４３が設けられている。用紙支持部４１には、昇降伝達部４２が取り付けられており、昇降伝達部４２は、昇降部４３に接続されている。本実施の形態において、昇降伝達部４２および昇降部４３は、ラックアンドピニオン構造とされており、昇降部４３には、図示しない駆動部が接続されている。駆動部から伝達された力によって、昇降部４３を駆動させることで、昇降伝達部４２を通じて、用紙支持部４１を昇降させることができる。本実施の形態では、昇降部４３と用紙支持部４１との間に昇降伝達部４２を設けているが、これに限定されず、昇降部４３が直に用紙支持部４１を昇降させる構成としてもよい。

【0035】

図４では、昇降部４３が用紙支持部４１を下方へ降下させた状態を示しており、用紙支持部４１は、排紙口１１ｃから離間した下方位置に配置されている。下方位置については、用紙支持部４１に支持された大判用紙Ｐａにおける用紙飛び出し量が、適切な長さになるように設定されている。

【0036】

図５は、上方に位置している状態の用紙支持部近傍を示す拡大説明図である。

【0037】

図５は、図４に対し、用紙支持部４１が排紙口１１ｃに近づく方向（矢符Ｄの方向）へ移動した状態を示している。用紙支持部４１は、排紙口１１ｃに近接した上方位置に配置されている。上方位置については、用紙支持部４１に支持された小判用紙Ｐｂにおける用紙飛び出し量が、適切な長さになるように設定されている。図５に示す状態から、昇降部４３を駆動させて、用紙支持部４１が排紙口１１ｃから離れる方向（矢符Ｄに対して反対の方向）へ移動させると、図４に示す状態に戻る。

【0038】

上述したように、画像形成装置１０において、昇降部４３は、用紙支持部４１が支持する用紙Ｐのサイズに応じて、用紙支持部４１を昇降させる。このように、用紙支持部４１を昇降させて、筐体１１の上面１１ｂからの用紙飛び出し量を調整することで、用紙Ｐの視認性と取り易さの向上、およびスタッキング性の維持を図ることができる。

【0039】

用紙Ｐのサイズについては、サイズ通知部からの通知によって把握すればよく、通知された用紙Ｐのサイズに応じて、適切な位置に用紙支持部４１を移動させればよい。

【0040】

画像形成装置１０では、図４に示す状態と、図５に示す状態とで用紙飛び出し量が略同じになるように、下方位置および上方位置が設定されている。従って、用紙支持部４１で支持する用紙Ｐのサイズが変わっても、用紙支持部４１の位置を調整することで、用紙飛び出し量を一定に揃えることができる。

【0041】

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施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。

【0042】

第２実施形態では、第１実施形態に対し、用紙支持部４１近傍の構造が異なっている。なお、第２実施形態は、図１ないし図５に示す第１実施形態と略同様の構成とされているので、説明を省略し、異なる点のみ説明する。

【0043】

図６は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置において、用紙支持部近傍を示す拡大説明図である。

【0044】

第２実施形態では、第１実施形態に対し、用紙支持部４１が支持する用紙Ｐの有無を検知する用紙検知部（下端検知部５１および上端検知部５２）が設けられている点で異なる。昇降部４３は、用紙検知部での検知結果に応じて、用紙支持部４１を昇降させる。用紙検知部によって、用紙支持部４１上に用紙Ｐが有るかどうかを検知することで、適切な機会に用紙支持部４１を上昇させて、用紙Ｐの取り忘れを防ぐことができる。なお、用紙支持部４１を昇降させる動作については、後述する図７および図８と併せて説明する。

【0045】

下端検知部５１は、用紙支持部４１近傍に設けられ、用紙支持部４１が支持する用紙Ｐの下端部を検知する。下端検知部５１は、例えば、アクチュエータと光センサとで構成されており、アクチュエータが用紙Ｐの下端に押圧されて揺動したかどうかを、光センサで検知することで、用紙支持部４１上に用紙Ｐが有るかどうかを判断できる。このように、用紙支持部４１上で用紙Ｐを支持する構造とされているので、用紙Ｐの下端部を検知することで、用紙Ｐが有るかどうかを確実に判断できる。

【0046】

上端検知部５２は、排紙口１１ｃ近傍に設けられ、用紙支持部４１が支持する用紙Ｐの上端部を検知する。上端検知部５２は、例えば、光センサであって、排紙口１１ｃ近傍が検知範囲として設定されている。このように、上端検知部５２によって用紙Ｐの上端部を検知することで、ユーザが視認できるように、排紙口１１ｃから用紙Ｐの上端が飛び出しているかどうかを判断できる。

【0047】

図６に示す状態において、用紙支持部４１は、下方位置に配置されており、大判用紙Ｐａと小判用紙Ｐｂとを支持している。この際、小判用紙Ｐｂの上端部は、上端検知部５２の検知範囲に届いていないが、大判用紙Ｐａの上端部は、上端検知部５２の検知範囲に存在しているので、上端検知部５２は、用紙Ｐの上端部を検知したという検知結果を出力する。また、下端検知部５１は、大判用紙Ｐａおよび小判用紙Ｐｂの下端部に押圧されており、用紙Ｐの下端部を検知したという検知結果を出力する。

【0048】

図７は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置において、下方に位置している状態の用紙支持部近傍を示す拡大説明図である。

【0049】

図７は、図６に対し、用紙支持部４１で支持する用紙Ｐが、大判用紙Ｐａだけに変化した状態を示している。つまり、図６に示す状態では、大判用紙Ｐａだけが、排紙口１１ｃから飛び出しているので、ユーザが視認できる大判用紙Ｐａを取り出した結果、図７に示すように、用紙支持部４１上には、小判用紙Ｐｂが取り残される。

【0050】

用紙支持部４１が下方位置に配置されていて、小判用紙Ｐｂが支持されているので、小判用紙Ｐｂは、下端検知部５１によって下端部を検知されるが、上端検知部５２には、上端部を検知されない。このように、下端検知部５１によって用紙Ｐの下端部を検知し、上端検知部５２によって用紙Ｐの上端部を検知していない場合、昇降部４３は、用紙支持部４１を上昇させる。

【0051】

図８は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置において、下方に位置している状態の用紙支持部近傍を示す拡大説明図である。

【0052】

図８は、図７に対し、用紙支持部４１が排紙口１１ｃに近づく方向（矢符Ｄの方向）へ移動した状態を示している。用紙支持部４１は、排紙口１１ｃに近接した上方位置に配置されている。用紙支持部４１を上昇したことによって、小判用紙Ｐｂは、上端検知部５２によって上端部を検知され、上端部の一部が排紙口１１ｃより上方に突出する。このように、サイズの小さい用紙Ｐが用紙支持部４１上に取り残されている際、ユーザが視認できるように、用紙支持部４１を上昇させて、用紙Ｐの取り忘れを防ぐことができる。

【0053】

また、用紙支持部４１が上昇した際、用紙検知部は、上端検知部５２が用紙Ｐの上端を検知してから用紙支持部４１が上昇した距離に基づいて、筐体１１の上面１１ｂからの用紙飛び出し量を検知してもよい。このように、用紙飛び出し量を検知することで、用紙飛び出し量が一定になるように調節することができる。なお、小判用紙Ｐｂだけに限らず、大判用紙Ｐａについても、用紙飛び出し量を検知するようにしてもよい。この場合、大判用紙Ｐａに対して、下端部を検知しつつ、上端部をしないように、下方位置よりも下方に用紙支持部４１を降下させる構成とすればよい。

【0054】

図６に示すように、用紙支持部４１へ異なるサイズの用紙Ｐが搬送される場合、昇降部４３は、最も大きいサイズの用紙Ｐに応じた位置に用紙支持部４１を移動させてもよい。例えば、大判用紙Ｐａと小判用紙Ｐｂとが搬送される場合、用紙支持部４１を予め下方位置に移動させた状態で、用紙Ｐが搬送されるのを待つ。このように、最も大きいサイズの用紙まるに合わせた位置に用紙支持部４１を移動させることで、一部の用紙Ｐが大きく飛び出し、上端が垂れ下がるといった事態を避けられる。

【0055】

排出ローラ３５から用紙支持部４１へ用紙Ｐを搬送する経路については、図９に示す変形例のような構造としてもよい。

【0056】

図９は、変形例における用紙支持部近傍を示す拡大説明図である。

【0057】

変形例において、用紙搬送経路Ｓは、定着ニップ部から上方へ延びた後、下方へ向かうように湾曲している。そして、上方から下方へ向かうようにして排出ローラ３５を通過する。用紙Ｐは、先端（下端）が用紙支持部４１へ向かうように搬送され、後端（上端）が排出ローラ３５を通過すると、下方へ落下し、下端が用紙支持部４１によって受け止められる。用紙支持部４１については、用紙Ｐの後端が排出ローラ３５を通過する前に、予め搬送される用紙Ｐのサイズに応じ、上端検知部５２によって用紙Ｐの上端部が検知されない位置に移動させればよい。

【0058】

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、本発明の技術的範囲は、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】

【0059】

１０ 画像形成装置
１１ 筐体
１１ａ 前面
１１ｂ 上面
１１ｃ 排紙口
４１ 用紙支持部
４２ 昇降伝達部
４３ 昇降部
５１ 下端検知部（用紙検知部の一部）
５２ 上端検知部（用紙検知部の一部）
Ｐ 用紙
Ｐａ 大判用紙
Ｐｂ 小判用紙

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】