(57)【要約】【課題】シートの後端部にカールが発生しても、ジャムや積載不良の発生を防止できる排紙装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は排紙ユニット（排紙装置）１８０を備えており、排出口６１から排出されたシート２００を傾斜した排紙トレイ１に積載する。排紙トレイ１の端部には、排紙トレイ１に積載されたシート２００からの圧力に応じて、軸５１を中心に回動する可倒壁２が立設されている。排出口６１からカールしたシートが排出された場合、カールした部分が排紙トレイ１から浮いた状態で後端部２００Ｔが可倒壁２に当接する。複数のシート２００が積載されると、シートの重みで可倒壁２が回動して、後端部２００Ｔが排出口６１から離れるので、ジャムや積載不良が発生しない。また、傾斜センサ４Ａまたは傾斜センサ４Ｂで、可倒壁２の傾斜角度が閾値以上になったことを検出することで、カールしたシートの満杯状態を検知できる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排出口から排出されたシートの排出方向上流側が低くなるように傾斜した排紙トレイと、
前記排紙トレイのシート排出方向上流側の端部に立設され、前記排紙トレイに積載されたシートからの圧力に応じて、シート排出方向と直交する方向に設けられた軸を中心に回動する可倒壁と、
前記可倒壁の回動角度が閾値以上であることを検知して、検知信号を出力する角度検知部と、
前記角度検知部が検知信号を出力すると、前記排出口からのシート排出を停止させる制御部と、
を備えた排紙装置。
【請求項２】
前記角度検知部は、前記可倒壁の回動角度の閾値がそれぞれ異なる値に設定された複数の傾斜センサを備え、
前記制御部は、前記シートの種類に応じて、前記傾斜センサを選択する請求項１に記載の排紙装置。
【請求項３】
前記角度検知部は、前記可倒壁の回動角度の閾値を変更可能な傾斜センサを備え、
前記制御部は、前記シートの種類に応じて、前記傾斜センサの閾値を変更する請求項２に記載の排紙装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の排紙装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排出口から排出されたシートを積載する排紙装置、およびこの排紙装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、ファクシミリ、あるいはプリンタなど、電子写真方式を採用した画像形成装置は、トナーが転写されたシート（記録用紙）を定着ユニットに通過させた後、排紙ローラを用いて排出口から排紙トレイ上に排出する。
【０００３】
定着ユニットを通過したシートは、定着時の加熱作用などによって搬送方向の両端部分が上側にカールすることがある。例えば、図１（Ａ）に示すように、カールした複数のシート２００が排出口２６１から排出されて排紙トレイ２０１上に順次積載されていくと、最上部のシート２００Ａの後端部が、排出口２６１に接近する。シート２００Ａの後端部には、排出口２６１から次に排出されるシート２００Ｂが当たり、シート２００Ａの後端部がシート２００Ｂによって排紙トレイ２０１の下流側に押され、全体が湾曲したシート２００Ａの上にシート２００Ｂが積載される（図１（Ｂ）、図１（Ｃ）参照）。このように、カールしたシートが排紙トレイ上に排出されると、複数のシートを整合させて排紙トレイ上に積載できず、排紙トレイからシートが落下する可能性がある。
【０００４】
また、シート２００Ａの後端部が排出口２６１に設けられた排出ローラ２６２に噛み込まれて、ジャムが発生することがあった。
【０００５】
この問題に対して、用紙トレイ上の用紙の端部が積載される一方の位置に、用紙のカールを検知する補助レバーを設け、排紙整合の悪化や紙ジャムの発生前に用紙の満杯状態を検知する画像形成装置の発明が開示されている（特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−６２９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置では、カールしたシートが用紙トレイに複数枚積載されると、シートの排紙方向と直交する方向にシートの積載位置が徐々にずれてしまい、シートのカールした後端部が、補助レバーに全く当たらなかったり、補助レバーの一部にしか当たらなかったりすることがあった。この場合、シートのカールした部分が補助レバーを押し上げないので、補助レバーで、シートのカールによる浮き上がりを検出することができず、従来と同様に、ジャムや積載不良が発生することがあった。
【０００８】
そこで、本発明は、排紙トレイに積載されているシートの後端部にカールが発生しても、ジャムや積載不良の発生を防止できる排紙装置および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】
【０００９】
この発明の排紙装置は、排出口から排出されたシートを積載する排紙トレイが、シートの排出方向上流側が低くなるように傾斜している。排紙トレイのシート排出方向上流側の端部には、排紙トレイに積載されたシートからの圧力に応じて、シートの排出方向と直交する方向に設けられた軸を中心に回動する可倒壁が立設されている。また、可倒壁の回動角度が閾値以上であることを検知して、検知信号を出力する角度検知部と、角度検知部が検知信号を出力すると、前記排出口からのシート排出を停止させる制御部と、を備えている。
【００１０】
排紙トレイは、シートの排出方向上流側が低くなるように傾斜しているので、シートの後端部が可倒壁に当接する。排出口からカールしたシートが排出された場合には、カールした部分が排紙トレイから浮いた状態で後端部が可倒壁に当接する。複数のシートが積載されると、シートの重みで可倒壁が回動して、シートの後端部が排出口から離れるので、ジャムや積載不良が発生しない。また、可倒壁を備えていない場合と比較して、排紙トレイにカールしたシートを積載する枚数を増加させることができる。さらに、制御部は、角度検知部が可倒壁の回動角度が閾値以上であることを検知して検知信号を出力すると、排出口からのシート排出を停止させる。カールしたシートを積載した際に、問題が発生しない最大枚数のシートを積載したときの可倒壁の回動角度を閾値に設定することで、カールしたシートが満杯であることを検出でき、ジャムや積載不良の発生を防止できる。
【００１１】
上記構成において、角度検知部として、可倒壁の回動角度の閾値がそれぞれ異なる値に設定された複数の傾斜センサを設けて、制御部が、シートの種類に応じて、傾斜センサを選択するように構成すると良い。シートの種類によってカールの度合いが異なり、満杯状態も異なるので、カールしたシートを積載した際に、問題が発生しない最大枚数のシートを積載したときの可倒壁の回動角度を、シートの種類毎に閾値として設定する。これにより、カールしたシートの種類に応じて、満杯状態を確実に検出できる。
【００１２】
また、上記構成において、角度検知部として、可倒壁の回動角度の閾値を変更可能な傾斜センサを設けて、制御部が、シートの種類に応じて、角度検知部の閾値を変更するように構成することも可能である。１つの角度検知部で複数の回動角度を検出できる場合には、シートの種類に応じて、問題が発生しない最大枚数のシートを積載したときの可倒壁の回動角度を設定する。これにより、カールしたシートの種類に応じて、満杯状態を確実に検出できる。
【００１３】
また、上記のような構成の排紙装置を画像形成装置に設けることで、ジャムや積載不良の発生を確実に防止できる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、端部がカールしたシートが用紙積載部に積載されても、シートの後端部を排出口から遠ざけることができ、ジャムや積載不良の発生を防止できる。また、シートが複数枚積載されて、可倒壁の回動角度が閾値以上になると、排出口からのシート排出を停止するので、ジャムや積載不良の発生を予防できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）は、従来の排紙装置のシート積載状態を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る排紙装置が備えられる画像形成装置の正面透視図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は、同排紙装置の概略構成とシート積載状態を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る排紙装置の排紙処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施形態に係る排紙装置を画像形成装置に設けた例を説明する。
【００１７】
図２に示す画像形成装置１００は、複写機能と印刷機能を有している。画像形成装置１００は、画像データに基づいてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の現像剤を用いてカラー画像やモノクロ画像をシート（記録用紙）上に形成する（印刷する）。
【００１８】
画像形成装置１００は、給紙ユニット１１０、搬送路１１５、レーザ走査ユニット１２０、画像形成ユニット１３０Ａ〜１３０Ｄ、中間転写ユニット１４０、二次転写ユニット１５０、定着ユニット１６０、原稿読取ユニット１７０、排紙ユニット１８０、および操作ユニット１９０を備える。
【００１９】
操作ユニット１９０は、画像形成装置１００の上面側に設けられており、ユーザの複写の開始操作を受け付ける。
【００２０】
原稿読取ユニット１７０は、操作ユニット１９０で複写の開始操作を受け付けると、原稿台の上面にセットされた原稿から１枚ずつ画像データを読み取り、画像データをレーザ走査ユニット１２０に出力する。
【００２１】
レーザ走査ユニット１２０は、入力される画像データを色分解して得られる各色相の画像データに基づいて、レーザビームを照射して、画像形成ユニット１３０Ａ〜１３０Ｄの各感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する。画像形成ユニット１３０Ａ〜１３０Ｄは、例えば、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、およびイエローの４色のトナーとキャリアとからなる２成分現像剤を備え、静電潜像が形成された各感光体ドラムにトナーを供給して、静電潜像をトナー像に顕像化する。中間転写ユニット１４０は無端状の中間転写ベルト１４１を備える。中間転写ベルト１４１上に画像形成ユニット１３０Ａ〜１３０Ｄで形成される各色相のトナー像が一次転写される。二次転写ユニット１５０は、中間転写ベルト１４１上のトナー像を給紙ユニット１１０から搬送路１１５を介して搬送されてくるシート２００に二次転写する。定着ユニット１６０は、トナー像が転写されたシート２００を通過させて、トナー像を熱定着する。定着ユニット１６０を通過したシート２００は、排出口６１から排出される。給紙ユニット１１０は、複数のシートを収容する給紙カセット１１１及び給紙カセット１１２をレーザ走査ユニット１２０の下側に備えている。給紙ユニット１１０は、Ａ４サイズ、リーガルサイズ、Ｂ５サイズなどサイズの異なるシートや、薄紙や厚紙など厚みの異なるシートを収納する。一例として、給紙カセット１１１にはＡ４サイズの薄紙が収納され、給紙カセット１１２にはＡ４サイズの厚紙が収納されているものとする。排紙ユニット１８０は、本願発明の排紙装置に相当し、搬送路を通過して排出口１６１から排出されるシート２００を積載する排紙トレイ１を備える。
【００２２】
また、画像形成装置１００は、図示しないネットワークを介して接続されたコンピュータ等から画像データや使用するシートを収納するトレイ情報（または印刷に使用するシートの情報）を受信し、原稿読取ユニット１７０で読み取った画像データと同様にこの画像データを処理して、自動的に印刷を行う。
【００２３】
図３（Ａ）に示すように、排紙ユニット１８０は、排紙トレイ１、可倒壁２、満杯検知センサ３、傾斜センサ４Ａ、傾斜センサ４Ｂ、および回動機構５を備えている。満杯検知センサ３、傾斜センサ４Ａ、および傾斜センサ４Ｂは、制御部９１に検知信号を出力する。制御部９１は、満杯検知センサ３、傾斜センサ４Ａ、または傾斜センサ４Ｂのいずれかからの検知信号が入力されると、排出口６１からのシート２００の排出を停止する。
【００２４】
排紙トレイ１は、シート排出方向における中央部からシート排出方向下流側の端部までの間が水平で、シート排出方向における中央部からシート排出方向上流側の端部までの間が、シートの排出方向上流側が低くなるように傾斜している。
【００２５】
排紙トレイ１のシート排出方向上流側の端部において、シート２００の載置方向の上方には、シート２００を排出する排出口６１が設けられている。排出口６１には、排出ローラ６２が設けられている。排出口６１に対向して、満杯検知センサ３が設置されている。
【００２６】
可倒壁２は、排出口６１に設けられた排出ローラ６２の下部であって、排紙トレイ１のシート排出方向上流側の端部に立設している。可倒壁２は、回動機構５（軸５１、バネ５２、ストッパ５３、アーム２１）により回動可能に構成されている。すなわち、排紙トレイ１は、シート排出方向の上流側の端部に、排出口６１のシート排出方向と直交する方向に、可倒壁２の下端部を軸支する軸５１を備えている。可倒壁２は、軸５１を中心として回動可能である。可倒壁２において、軸５１の長手方向の端部には、可倒壁２と軸５１に対して直交する方向にアーム２１が設けられており、アーム２１の先端部には、バネ５２の一端が掛止されている。バネ５２の他端は、排紙ユニット１８０の壁面に設けられた突起１８０Ｔに掛止されている。排紙トレイ１の側面には、軸５１の近傍にストッパ５３が形成されている。ストッパ５３は、可倒壁２の回動角度を一定範囲内に制限する。
【００２７】
可倒壁２は、排紙トレイ１にシート２００が積載されていない状態では、バネ５２の弾性力によりストッパ５３に当接して直立した状態で停止している。可倒壁２は、排紙トレイ１にシート２００が積載された状態では、各シート２００の後端部２００Ｔが当接することにより、バネ５２の弾性力に抗して回動する。
【００２８】
満杯検知センサ３は、アーム３Ａと、アーム３Ａの回動角度が閾値以上か否かを検出する検出部３Ｂを備えている。アーム３Ａは、上端部が回動可能に軸支され、下端部が排紙トレイ１に積載されたシート２００に当接し、シート２００の積載枚数に応じて、アーム３Ａの回動角は変化する。検出部３Ｂは、排紙トレイ１に積載されたシート２００が積載可能な最大枚数（閾値）になると、つまり満杯状態を検出すると、制御部９１に対して検知信号を出力する。
【００２９】
傾斜センサ４Ａ，傾斜センサ４Ｂは、本願発明の角度検知部に相当する。傾斜センサ４Ａ，傾斜センサ４Ｂは、可倒壁２の下端部に対向して設置され、可倒壁２の傾斜角度が閾値以上になったことを検出すると、制御部９１に対して検知信号を出力する。傾斜センサ４Ａと傾斜センサ４Ｂは、可倒壁２の異なる傾斜角度（閾値Ａ，閾値Ｂ）を検出できるように、可倒壁２に対する角度や距離が異なる値に設定されている。傾斜センサ４Ａ及び傾斜センサ４Ｂとしては、例えば近接センサや光電スイッチが好適である。また、ロータリーエンコーダにより可倒壁２の傾斜角度を検出すことも可能である。
【００３０】
定着ユニット１６０を通過するシートの種類によってカールの度合いが異なり、シートが排紙トレイ１に積載された際に、シートの後端部が可倒壁２に当接した際に、可倒壁２にかかる圧力も異なる。そのため、同じ嵩のシートが排紙トレイ１に積載されていても、シートの種類によって可倒壁２の傾斜角度が異なるので、傾斜角度の閾値を異なる値に設定する必要がある。そこで、本発明では、複数の傾斜角度を検出するために複数の傾斜センサとして、薄紙検出用の傾斜センサ４Ａと、厚紙検出用の傾斜センサ４Ｂと、の２つの傾斜センサを設けておき、排紙トレイ１に積載するシートの種類に応じて、異なる傾斜角度の閾値を検出する。
【００３１】
なお、１つのセンサで複数の傾斜角度を検出できる場合には、排紙トレイ１に積載するシートに応じて、検出する傾斜角度の閾値を変更可能なように構成する。この場合、不図示の記憶部で、シートの種類毎に閾値を記憶すると良い。また、各閾値は実験により適切な値を求めておくと良い。これにより、１つのセンサで複数種類のシートに応じた傾斜角度を検知できる。また、設置する傾斜センサの数は上記の説明のように２つに限らず、３つ以上のセンサを設けるようにすることも可能である。
【００３２】
図３（Ｂ）に示すように、端部がカールしていないシート２００やカール量が僅かであるシート２００が排出口６１から排出された場合には、排紙トレイ１に複数のシート２００が乱れることなく整列した状態で積載される。このとき、排紙トレイ１の上流側は前記のように傾斜しているので、排紙トレイ１に積載された複数のシート２００の後端部２００Ｔが、可倒壁２に当接する。可倒壁２は、複数のシート２００の後端部２００Ｔからの圧力により傾斜した状態になる。
【００３３】
複数のシートが図３（Ｂ）に示したような状態で積載された場合、満杯検知センサ３の先端はシート２００に当接し、枚数が増加するのに比例して満杯検知センサ３の傾斜角度が増加する。そして、満杯検知センサ３は、傾斜角度が予め設定した傾斜角度（閾値）以上になると、検知信号を出力する。
【００３４】
図３（Ｃ）に示すように、画像形成装置１００では、端部がカールしたシート２００が排出口から排出された場合には、排紙トレイ１に複数のシートが少しずつずれた状態で積載される。このとき、複数のシートのカールした先端部は可倒壁２に当接するが、積載枚数が増加するのにつれて、上に積載されたシートの重みで、可倒壁２に対する圧力が大きくなり、可倒壁２は図３（Ｂ）に示した状態よりもさらに回動した状態になる。
【００３５】
図１（Ｂ）に示した従来の排紙装置のように、可倒壁２が回動しない構成では、シート２００のカールした後端部２００Ｔが排出口２６１付近に当たっていた。しかし、本発明では、可倒壁２がシート２００の重みによる圧力を受けて回動するので、積載された複数のシート２００は、下の方のシートほどカールした部分が伸びた状態になり、シートの後端部２００Ｔを排出口６１から離れた状態にすることができる。これにより、図１（Ｂ）に示したように、全体が湾曲した状態のシートの上に別のシートが積載されたり、ジャムが発生したりするのを防止できる。また、上記のように、可倒壁２が回動することで、シートのカールした部分を延ばすことができるので、排紙トレイ１に積載するシート数を増加させることができる。
【００３６】
また、排紙トレイ１に積載されたシートの枚数に応じて、可倒壁２の回動角度が変化する。そのため、排紙トレイ１に積載されたシート２００の後端部２００Ｔが排出口６１付近に当たらない最大枚数のときの可倒壁２の回動角度について、印刷に使用するシート毎に予め実験を行って閾値を決めておく。傾斜センサ４Ａまたは傾斜センサ４Ｂは、可倒壁２の回動角度がこの閾値以上になると、検知信号を出力する。
【００３７】
なお、傾斜センサで検出する枚数の閾値は、満杯検知センサ３で検出する枚数の閾値よりも小さな値になる。これは、傾斜センサはカールしたシートの積載枚数を検出するためのものであり、カールした先端が排出口に当たらない最大値を閾値に設定すると、自ずと満杯検知センサ３で検出する枚数の閾値よりも小さな値になるからである。
【００３８】
制御部９１は、満杯検知センサ３、傾斜センサ４Ａ、または傾斜センサ４Ｂのいずれかから検知信号を受け取ると、画像形成処理（印刷処理）を停止する。また、制御部９１は、満杯検知センサ３、傾斜センサ４Ａ、または傾斜センサ４Ｂからの検知信号が停止すると、画像形成処理（印刷処理）を再開する。
【００３９】
次に、画像形成装置１００の排紙ユニット１８０に関する処理をフローチャートに基づいて説明する。以下の説明では、ユーザが画像形成装置１００で複写を行う場合を例に挙げて説明する。
【００４０】
図４に示すように、制御部９１は、ユーザが操作ユニット１９０を操作して、画像形成に使用するシートの種類を選択するまで待機する（Ｓ１）。制御部９１は、画像形成に使用するシートの種類が設定されると、そのシートの種類に応じた傾斜センサを選択する（Ｓ２）。例えば、薄紙の場合には傾斜センサ４Ａ、厚紙の場合には傾斜センサ４Ｂを選択する。
【００４１】
続いて、制御部９１は、操作ユニット１９０で複写開始の操作を受け付けるまで待機し（Ｓ３）、操作ユニット１９０で複写開始の操作を受け付けると、複写（画像形成）を実行し、定着ユニット１６０を通過したシート２００を排出口６１から排出させて、シート２００を排紙トレイ１に積載させる（Ｓ４）。
【００４２】
制御部９１は、満杯検知センサ３が検知信号を出力しているか否かを確認する（Ｓ５）。制御部９１は、満杯検知センサ３が検知信号を出力している場合には、排紙トレイ１に積載されたシートが満杯のため、複写（画像形成）の処理を停止する（Ｓ８）。また、制御部９１は、排紙トレイ１に積載されたシートの除去を指示する内容を表示部９２に表示する（Ｓ９）。
【００４３】
なお、表示部９２は操作ユニット１９０に設けられている。また、シートの除去を指示する内容は、音声によりユーザに報知することも可能である。
【００４４】
制御部９１は、排紙トレイ１に積載されたシートが除去されて、満杯検知センサ３が検知信号の出力を停止するまで、ステップＳ９の処理を続ける（Ｓ１０）。
【００４５】
制御部９１は、排紙トレイ１に積載されたシートが除去されて、満杯検知センサ３が検知信号の出力が停止すると、複写（画像形成）処理を再開する（Ｓ４）。
【００４６】
制御部９１は、満杯検知センサ３が検知信号を出力していない場合（Ｓ５：Ｎ）、ステップＳ２で選択した傾斜センサ４Ａまたは傾斜センサ４Ｂが検知信号を出力しているか否かを確認する（Ｓ６）。制御部９１は、傾斜センサ４Ａまたは傾斜センサ４Ｂが検知信号を出力している場合には、排紙トレイ１に積載されているカールしたシートが満杯のため、ステップＳ８〜ステップＳ１０の処理を行う。
【００４７】
また、制御部９１は、傾斜センサ４Ａまたは傾斜センサ４Ｂが検知信号を出力していない場合、印刷（画像形成）処理が終了していなければ（Ｓ７）、ステップＳ４以降の処理を行う。一方、制御部９１は、全ての印刷（画像形成）が終了すると、処理を終了する。
【００４８】
このように、排紙ユニット１８０では、排出口６１から排出されたシート２００の後端部２００Ｔが当接する可倒壁２が回動するので、シート２００がカールしていても、後端部２００Ｔが排出口６１付近に当たるのを防ぐことができる。また、可倒壁２の回動角度が閾値以上であることを傾斜センサ４Ａまたは傾斜センサ４Ｂで検知するので、排紙トレイ１にカールしたシート２００が積載される場合でも、ジャムや積載不良が発生する前に、満杯であることを検出して印刷を停止することができる。これにより、シートのカールの有無にかかわらず、ジャムや積載不良の発生を防止できる。
【符号の説明】
【００４９】
１、２０１…排紙トレイ    ２…可倒壁    ３、２６３…満杯検知センサ    ４Ａ、４Ｂ…傾斜センサ    ５…回動機構    ６１…排出口    ６２、２６２…排出ローラ    ９１…制御部    １００…画像形成装置    １１０…給紙ユニット    １１１…給紙カセット    １２０…レーザ走査ユニット    １３０Ａ…画像形成ユニット    １４０…中間転写ユニット    １４１…中間転写ベルト    １５０…二次転写ユニット    １６０…定着ユニット    １７０…原稿読取ユニット    １８０…排紙ユニット    １９０…操作ユニット    ２００、２００Ａ、２００Ｂ…シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
2011051678.tif 000005
【図４】
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