(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報に基づいて複数サイズの用紙に画像を形成する画像形成装置の排紙トレーであって、
排紙トレー本体と該排紙トレー本体に格納される延長トレーとからなり、
該延長トレーは、通常時は短い状態に格納されており、前記用紙のサイズが長い場合はサイズ長さに応じて自動的に引き出され、前記延長トレーの先端部の両角部に引き出しに伴なって立ち上がり、格納に伴なって倒伏する可動部材が設けられ、
前記排紙トレー本体は、前記用紙のサイズが長い場合は設置角度が小さく、前記用紙のサイズが短い場合は設置角度が大きくなるように、前記排紙トレー本体の上流側を支点として回転されることを特徴とする画像形成装置の排紙トレー。
【請求項２】
排出用紙を搬送する排紙ローラの駆動と前記排紙トレーの設置角度を変化する駆動は、１つの駆動源により行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の排紙トレー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ、印刷機器等に適用され、用紙のサイズに応じて可動する画像形成装置の排紙トレーに関し、さらに詳しくは、用紙の種類やサイズに左右されずに安定して収容することができる画像形成装置の排紙トレーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の複写機、ファクシミリ、プリンタ、印刷機器等の画像形成装置に用いられる排紙トレーとして、特開２０００−１８５８６７号公報、特開平８−３４５５７号公報等に記載されたものが知られている。前記公報に記載されたものは、排出される用紙の積載量を増加するために、排紙トレーを画像形成装置に対し上下に可動するものであって、近年増加する複数の印字速度を有する画像形成装置の排出用紙のスタッキング性の向上や、用紙サイズが大サイズの時と小サイズの時のスタッキング性を考慮した排紙トレーは見当たらない。
【０００３】
すなわち、画像形成装置において、印字速度が変化すると同一サイズの用紙であっても排出速度が異なるとともに排紙トレーへの着地点も異なるため、用紙のスタッキング性が悪くなる。また、用紙サイズが異なる時には、大サイズを基準として設計される排紙トレーにおいては小サイズではスタッキング性が悪くなり、小サイズを基準に設計される排紙トレーにおいては大サイズ紙の腰折れ現象が発生する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の用紙積載用トレーは、用紙のサイズや種類によっては排紙トレーの形状等を変更することができないため、様々な用紙サイズや種類に対応できるように排紙トレーの形状に工夫を施して対応しているものの、完全には対応できていない。そのため、排紙途中の用紙の叩き落とし部材及び排紙後の用紙を整える部材等を配置して用紙を整えるため、複雑な機構が必要となったり、処理速度の低下が発生していた。
本発明は、上記の問題点を改善するため、排紙トレーを排出用紙のサイズに応じてトレーの長さ、設置角度、位置を変化させることにより簡単な機構で省スペース化を可能とし、低コストで十分な機能を果たすことができるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、画像情報に基づいて複数サイズの用紙に画像を形成する画像形成装置の排紙トレーであって、排紙トレー本体と該排紙トレー本体に格納される延長トレーとからなる。延長トレーは、通常時は短い状態に格納されており、用紙のサイズが長い場合はサイズ長さに応じて自動的に引き出され、延長トレーの先端部の両角部に、引き出しに伴なって立ち上がり、格納に伴なって倒伏する可動部材が設けられる。排紙トレー本体は、用紙のサイズが長い場合は設置角度が小さく、用紙のサイズが短い場合は設置角度が大きくなるように、排紙トレー本体の上流側を支点として回転される。また、排出用紙を搬送する排紙ローラの駆動と排紙トレーの設置角度を変化する駆動は、１つの駆動源により行うようにするようにしてもよい。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図６に示す実施例に基づいて説明する。
図１は、本発明の排紙トレーを用いた電子写真式複写装置の主要部を示す断面図である。使用者は、用紙カセット１に用紙Ｓを収納し、テーブルガラス７上にコピー原稿を載置し、複写装置前面に設けられている操作パネル上のコピーキーを押下するとコピー動作が開始する。
【０００７】
まず、コピーボタンを押すと同時にメイン駆動モータが回転し、各駆動ギヤが回転する。その後、給紙ローラ２が回転し用紙Ｓが用紙カセット１から取り出され給紙される。給紙された用紙Ｓは、搬送ローラを通過し先端がレジストローラ３へ到達し、ここで用紙Ｓは感光ドラム４上の画像先端部と同期をとるため一時停止する。用紙Ｓの先端部は均一にレジストローラ３に押し付けられ、用紙Ｓ先端の補正が行われる。
【０００８】
テーブルガラス７の下面には、テーブルガラス７上に載置された原稿面を照明するコピーランプ５ａを備えたコピーランプユニット５が移動可能に設けられており、コピーランプユニット５は、さらに原稿面からの反射光を受光する第１ミラー８、第２，３ミラーユニット９を備えている。コピーランプユニット５が矢印方向へ移動し原稿に対する露光を開始すると、原稿面で反射されたコピーランプ５ａからの光は、テーブルガラス７を通過し、第一ミラー８、第２，３ミラーユニット９、光学レンズ１０を経て、ＣＣＤ（光画像データ読み取りＬＳＩ）１１へ入射される。ＣＣＤ回路で、光の画像情報を電気的信号に変換し、画像情報信号は設定された条件で画像処理が行われ、ＬＳＵ（レーザユニット）１２へプリントデータとして送られる。
【０００９】
感光体ドラム４はＭＣユニット（帯電ユニット）６により予め帯電されており、ＬＳＵ１２からのレーザ光はポリゴンミラー、各種レンズを通して、感光体ドラム４へ照射されて、感光体ドラム４上に静電潜像が形成される。その後、ＭＧローラ１３のトナーが、感光体ドラム４面上に引き寄せられて作像される。用紙Ｓは、レジストローラ３により感光体ドラム４とタイミングを合わせて感光体ドラム４方向へ搬送され、転写ユニット１４により感光体ドラム４上のトナーは用紙Ｓに転写される。
【０００１０】
転写後、感光体ドラム４上に残留したトナーは、クリーニングブレード１５により掻き取られクリーナユニット１６により回収される。次いで、用紙Ｓは、上ヒートローラ１７、下ヒートローラ１８間を通過し熱と圧力が加えられ、用紙搬送路を搬送され、排紙ローラ１９により排紙トレー２０へ排出される。
【００１１】
図２は、排紙トレー２０の構成を示す側面図で、図２（Ａ）は排紙トレーが回動する前の小さい設置角度の排紙トレーを、図２（Ｂ）は回動した後の大きな設置角度の排紙トレーを示し、また図２（Ｃ）は排紙トレー本体２１に対し延長トレー２２を伸縮する機構を示している。排紙トレー２０は、排紙トレー本体２１と延長トレー２２からなり、延長トレー２２は排紙トレー本体２１内に引き出し・押し込み自在に格納され、用紙サイズが長い場合には、延長トレー２２が排紙トレー本体２１から引き出されて長いトレーとなる。
【００１２】
延長トレー２２を引き出し及び収納する機構は、図２（Ｃ）に示すように、排紙トレー本体２１に設けられた駆動ピニオン２１ａ、アイドルギヤ２１ｂ、延長トレー２２の側縁に設けられたラックギヤ２２ａによって形成し、駆動ピニオン２１ａを正逆回転させることによって延長トレー２２を引き出し、あるいは収納することができる。
【００１３】
用紙サイズは、複写機に備えられた用紙のサイズ認識手段によって認識されるので、認識されたサイズデータに基づいて、延長トレー２２は図示しない延長トレー移動手段により排紙トレー本体２１から引き出される。また、操作者が操作パネルを用いて、使用する用紙のサイズを指示することによって、延長トレー２２を排紙トレー本体２１から引き出したり、排紙トレー本体２１内に格納したりすることができる。なお、排紙トレー２０に積載される用紙のサイズが複数存在することになる場合は、最大サイズの用紙に合わせて延長トレー２２を移動させる。
【００１４】
また、用紙の搬送路中であって排紙トレー２０の上方には、排紙ローラ２３及び従動ローラ２４が設けられており、用紙搬送路２６を送られてきた印刷済みの用紙Ｓを排紙トレー２０に投入する。なお、排紙ローラ２３の駆動機構については後述する。
【００１５】
また、排紙トレー２０は、使用する用紙のサイズに応じて、排紙トレー２０の設置角度を変化させるために、排紙トレー２０の用紙搬送方向の上流側の下側に配置されたカム２８の回転運動により、排紙トレー２０の支持支点３０を支点にして、カム２８の回転運動により排紙トレー２０が持ち上げられる構造になっている。図２に示す例では、カム２８による排紙トレー２０の動作が、トレーアーム２５とトレー規制ガイドピン２９により規制された動作となるので、より大きな角度変化を得ることができる。
【００１６】
図３（Ａ），（Ｂ）は、排紙トレー２０の設置角度が小である場合に、用紙が排紙トレーに投入される際の着地ポイントと堆積した用紙の押し出しの関係を説明するための図である。図３（Ａ）に示すように、例えば、Ａ４サイズの用紙を横送りして（搬送方向の用紙サイズが短い）排紙トレー２０に投入する場合、投入される用紙の着地ポイントＰは排紙トレー本体２１の後端付近となるため、既に堆積している用紙に対する押し出しは発生しない。
【００１７】
しかし、図３（Ｂ）に示すように、Ａ４サイズの用紙を縦送りして（搬送方向の用紙サイズが長い）、排紙トレー本体２１に投入する場合は、既に排出され堆積している用紙があるため、投入用紙の前端により用紙が押し出されてしまう恐れがある。したがって、この場合は排紙トレー本体２１の設置角度をさらに小さくし、着地ポイントＰを排紙ローラ２３から遠ざかるようにし、図３（Ａ）の押し出しが発生しない状態に近付ける。すなわち、排紙方向における用紙のサイズが長い場合は、排紙トレー本体２１の設置角度を小さく、用紙のサイズが短い場合は、排紙トレー本体２１の設置角度を大きくする。
【００１８】
一方、用紙のサイズが小である場合に、排紙トレー本体２１の設置角度を大きくすると、投入される用紙の前端部が堆積した用紙に当たって（着地点が排紙ローラ２３側に移動する）、堆積した用紙は押し出されやすい状態となる。しかし、排紙トレー本体２１の設置角度が大きくなると、堆積した用紙は自重で滑り落ちやすくなり、堆積した用紙の押し出しを防止することが可能となる。
【００１９】
また、排紙トレー２０の設置角度を変更する場合においても、用紙のサイズ認識手段によって認識したサイズデータに基づき、あるいは操作者が操作パネルを用いて指示したサイズデータに基づき、カム２８を所定角度回転させることにより行うことができる。
【００２０】
図４は、図２に示した排紙トレー２０に複数の用紙Ｓが積載された様子を示す側面図で、図４（Ａ）は長いサイズの用紙Ｓが積載された様子を示し、図４（Ｂ）は短いサイズの用紙Ｓが積載された様子を示している。用紙Ｓのサイズが長い場合は、排紙トレー本体２１に格納された延長トレー２２が引き出され延長されることにより、長いサイズの用紙にも対応することができる。用紙Ｓのサイズが排紙トレー本体２１に格納できる範囲のものである場合には、延長トレー２２は排紙トレー本体２１に格納されたまま用紙Ｓを格納する。
【００２１】
図５は、排紙トレー２０に格納された複数の用紙Ｓの整合動作を示す側面図であり、図５（Ａ）は格納された用紙Ｓが乱れた状態の様子を示し、図５（Ｂ）は用紙Ｓが整えられた様子を示している。排紙トレー２０に積載された用紙Ｓのように用紙の先端部が図５（Ａ）に示すように乱れている場合、延長トレー２２を排紙トレー本体２１に格納するように動作させることにより、図５（Ｂ）に示すように複数の用紙の先端部を整えることができる。
【００２２】
図６は、排紙ローラ２３の駆動機構、及び排紙トレー２０の角度調整機構を示す図であり、図６（Ａ）は排紙ローラ２３を駆動している状態を示し、図６（Ｂ）は排紙トレー２０の角度を調整している状態を示している。排紙トレー２０の角度調整の頻度は、排紙ローラ２３を駆動する頻度に比べて少ないので、排紙トレー２０の角度調整の駆動源を排紙ローラ２３の回転用モータで兼用することができる。
【００２３】
排紙ローラ２３の駆動機構は、排紙ローラ回転用のモータ軸と連結したピニオンギヤ３４、ギヤ連結アーム３３、アイドルギヤ３２、排紙ローラ２３と連結された排紙ギヤ３１からなる。排紙ローラ２３を駆動するときは、排紙ローラ回転用モータによりピニオンギヤ３４をＤ方向に回転すると、ギヤ連結アーム３３が図５（Ａ）に示すように時計方向に回転し、アイドルギヤ３２が排紙ギヤ３１と噛み合う。アイドルギヤ３２のＣ方向の回転は、排紙ギヤ３１をＢ方向に回転させ、排紙ローラ２３をＢ方向に回転させ、従動ローラ２４との間に用紙Ｓを挟持し、用紙Ｓを排紙トレー２０に排出する。
【００２４】
一方、排紙トレー２０の角度調整の駆動源も、排紙ローラ２３の回転用モータであって、排紙トレー２０を角度調整するための駆動機構は、ピニオンギヤ３４、ギヤ連結アーム３３、カム２８に連結されたギヤ３５からなる。排紙トレー２０の設置角度を調整するには、ピニオンギヤ３４を排紙ローラ２３駆動時と逆回転させ、ギヤ連結アーム３３を図５（Ｂ）に示すように反時計方向に回転させ、アイドルギヤ３２をギヤ３５と噛み合わせることにより、カム２８を回転させ排紙トレー２０を回動動作させることができる。
【００２５】
図７は、排紙トレー２０の詳細を示す部分斜視図及び側面図である。
排紙トレー２０は、排紙トレー本体２１と延長トレー２２からなり、延長トレー２２は排紙トレー本体２１内に重合するように格納され、用紙搬送路を搬送される用紙のサイズに応じ、図示しない移動手段により引き出し位置及び格納位置に保持することが可能である。また、延長トレー２２の先端の両角部には可動部材３６がピン３７によって起立・倒伏自在に設けられ、可動部材３６と延長トレー２２との間には図７（Ｃ）に示すようにピン３７に巻き付けられた復帰スプリング３８が介在している。
【００２６】
したがって、延長トレー２２が排紙トレー本体２１内に収納されている通常時は、可動部材３６は図７（Ｂ）に示すように倒伏状態にあるが、延長トレー２２が排紙トレー本体２１から引き出されると図７（Ａ）に示すように起立して、排紙トレー２０に排出された用紙Ｓを積載することができる。
【００２７】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、排紙トレーは、用紙のサイズに応じ延長トレーが移動することにより用紙サイズに左右されずに安定した用紙の格納ができ、短い用紙サイズのときには、延長トレーは排紙トレー本体内に格納されており、長い用紙サイズ時には、自動的に引き出されて延長されるため、用紙のサイズによりトレーを延長する作業が不要である。また、用紙のサイズに応じて排紙トレー下部に設けられたカムにより排紙トレーの設置角度を変えることにより、用紙のサイズに左右されずに安定した用紙の格納ができる。
【００２８】
また、延長トレー先端部の両角部に設けられた可動部材が、延長トレーの引き出しにより立ち上がるので、用紙の排出時に発生する排出用紙の先端部による積載済み用紙に対する押し出しを防止することができる。そして、延長トレーを排紙トレー本体内に格納すると、可動部材が倒伏することにより完全に格納されて排紙トレーの占める面積を小さくすることができる。さらに、排紙ローラの駆動源を排紙トレーの設置角度調整用駆動源に利用することにより、低コスト化及び省スペース化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の排紙トレーを用いた電子写真式複写装置の主要部を示す断面図である。
【図２】  排紙トレーの構成を示す側面図である。
【図３】  排紙トレーの設置角度と堆積した用紙の押し出しの関係を示す図である。
【図４】  図２に示した排紙トレーに用紙が積載された様子を示す側面図である。
【図５】  排紙トレーに格納された用紙の整合動作を示す側面図である。
【図６】  排紙ローラ駆動機構、及び排紙トレーの角度調整機構を示す図である。
【図７】  排紙トレーの詳細を示す部分斜視図及び側面図である。
【符号の説明】
１…用紙カセット、２…給紙ローラ、３…レジストローラ、４…感光体ドラム、５…コピーランプユニット、５ａ…コピーランプ、６…ＭＣユニット（帯電ユニット）、７…テーブルガラス、８…第１ミラー、９…第２，３ミラーユニット、１０…光学レンズ、１１…ＣＣＤ（光画像データ読み取りＬＳＩ）、１２…ＬＳＵ（レーザユニット）、１３…ＭＧローラ、１４…転写ユニット、１５…クリーニングブレード、１６…クリーナユニット、１７…上ヒートローラ、１８…下ヒートローラ、１９…排紙ローラ、２０…排紙トレー、２１…排紙トレー本体、２２…延長トレー、２３…排紙ローラ、２４…従動ローラ、２５…トレーアーム、２６…排紙用紙の搬送路、２７…カム支点部、２８…カム、２９…トレー規制ガイドピン、３０…トレーアーム支点、３１…排紙ギヤ、３２…アイドルギヤ、３３…ギヤ連結アーム、３４…ピニオンギヤ、３５…カムギヤ、３６…可動部材、３７…ピン、３８…復帰スプリング、Ｓ…用紙、Ｐ…着地ポイント。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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