(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを排出する排出手段と、当該排出手段によって排出されたシートを積載する積載部と、当該積載部に積載されたシートの積載量を検知する積載量検知手段とを備えたシート排出装置において、
前記排出手段は、上下に配設されると共に、シートを挟持して回転することによりそのシートを排出する一対のローラから成る下側の第１の排出回転体及び上側の第２の排出回転体を有し、
前記第１及び第２の排出回転体を前記積載部の上方に所定の高さで配設し、
前記第１の排出回転体に対してシート排出方向とは反対方向に設けられると共に、開口の上縁が前記第１の排出回転体の外周の最下部よりも上方に配設され、前記開口の下縁が前記第１の排出回転体の外周の最下部よりも下方に配設される凹部を有し、
前記積載部にシートが積載され、最上位のシートが前記第１の排出回転体に接触した状態で、第１及び第２の排出回転体がシートを排出する際の回転方向と同方向に回転することにより、最上位のシートを前記凹部内へ侵入させるように搬送し、当該凹部内に侵入した最上位のシートを前記積載量検知手段によって検知するように構成したことを特徴とするシート排出装置。
【請求項２】
シートを排出する排出手段と、当該排出手段によって排出されたシートを積載する積載部と、当該積載部に積載されたシートの積載量を検知する積載量検知手段とを備えたシート排出装置において、
前記排出手段は、上下に配設されると共に、シートを挟持して回転することによりそのシートを排出する下側の第１の排出回転体及び上側の第２の排出回転体を有し、
前記第１及び第２の排出回転体を前記積載部の上方に所定の高さで配設し、
前記積載部にシートが積載され、最上位のシートが前記第１の排出回転体に接触した状態で、第１及び第２の排出回転体がシートを排出する際の回転方向と同方向に回転することにより、最上位のシートを前記積載量検知手段側へ搬送し、当該最上位のシートを前記積載量検知手段によって検知するように構成すると共に、
前記第１の排出回転体を、シートを排出する際の回転方向とは逆方向にも回転可能に構成し、
前記最上位のシートが前記積載量検知手段によって検知された後、前記第１の排出回転体を前記逆方向に回転させて最上位のシートを前記積載部側へ戻すように構成したことを特徴とするシート排出装置。
【請求項３】
前記第２の排出回転体に接触するように第３の排出回転体を設け、
前記最上位シートを排出した後に排出されるシートを、前記第２の排出回転体と前記第３の排出回転体との間に搬送し、回転する前記第２及び第３の排出回転体によってシートを挟持して排出するように構成した請求項２に記載のシート排出装置。
【請求項４】
前記積載部から前記積載量検知手段側へ搬送された前記最上位のシート、及び当該最上位シートの後に前記積載部に排出されるシートを、他の積載部に搬送する搬送手段を備えた請求項１から３のいずれか１項に記載のシート排出装置。
【請求項５】
前記第１の排出回転体の表面材料を、前記最上位のシートとその下方のシートとの間の摩擦係数よりも、最上位のシートと第１の排出回転体との間の摩擦係数が大きくなるような材料で構成した請求項１から４のいずれか１項に記載のシート排出装置。
【請求項６】
前記第１及び第２の排出回転体によって排出されたシートのカールを抑制するために当該シートを抑える抑え部材を備えた請求項１から５のいずれか１項に記載のシート排出装置。
【請求項７】
前記積載部から前記積載量検知手段側へ搬送される前記最上位のシートを突き当てて、その最上位のシートを前記積載量検知手段が検知可能な位置で静止させる突き当て部を備え、最上位のシートが前記第１の排出回転体による搬送力と前記突き当て部による静止力を受けても、当該シートが変形しない剛性を有する請求項１から６のいずれか１項に記載のシート排出装置。
【請求項８】
前記積載量検知手段によって前記最上位のシートを検知したときに、
装置内に排出される予定のシートがある場合は、少なくともそれらを装置外に排出するまで前記第１及び第２の排出回転体の駆動を継続するように構成した請求項１から７のいずれか１項に記載のシート排出装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載のシート排出装置を備えた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、シート排出装置、及びシート排出装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置においては、装置の小型化と共に、操作性の向上も求められている。画像形成装置における操作性を向上させる機能の１つに、排紙トレイ等の積載部に排出された用紙が満載となったことを検知する満載検知機能がある。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載されているように、用紙の満載状態を検知する手段としては、積載部に積載された用紙（用紙束）の上面に接触して用紙の積載量を検知するフィラーなどがある。しかしながら、この構成では、積載されている用紙の上部にフィラーがあるため、ユーザーが積載された用紙を扱うときにフィラーが邪魔になるなどの問題がある。
【０００４】
そこで、従来、特許文献２に、フィラーを用いないで用紙の満載状態を検知可能な用紙積載装置が提案されている。
図７に示すように、特許文献２に記載の用紙積載装置は、傾斜した載置面を有する排紙トレイ２００と、排紙トレイ２００に排出された用紙Ｐの後端を規制する用紙後端規制部材３００と、用紙Ｐを検知する検知手段としての透過型のフォトインタラプタ４００等を備えている。この用紙積載装置において、一対の排紙ローラ５００ａ，５００ｂによって排紙トレイ２００上に排出された用紙Ｐは、傾斜する排紙トレイ２００の下方へ向かって移動し、用紙後端規制部材３００によって用紙Ｐの後端が支持される。しかし、積載された用紙Ｐの高さが用紙後端規制部材３００の上端位置を超えると、最上位の用紙がフォトインタラプタ４００側へ移動し、その用紙によってフォトインタラプタ４００が遮光される。これにより、用紙が満載状態となったことが検知されるようになっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献２に記載の用紙積載装置は、以下に挙げるような課題がある。
【０００６】
特許文献２に記載の用紙積載装置は、排紙トレイの積載面を傾斜させることにより、用紙に生じる自重を、用紙をフォトインタラプタ側へ移動させるための搬送力として利用しているため、積載面はある程度の傾斜角度を有していなければならない。このため、装置サイズが大きくなると言った問題がある。
【０００７】
また、特許文献２に記載の用紙積載装置では、用紙の種類、用紙の大きさ（用紙同士の接触面積）、用紙の含水分率などにより、用紙間の摩擦による抵抗力が大きくなると、積載面が傾斜していても用紙が静止してしまい、用紙をフォトインタラプタ側へ搬送できなくなる虞がある。また、用紙が画像転写装置を通過する際に受けた帯電による影響で、積載された用紙間に吸着力が生じた場合も、その吸着力によって用紙をフォトインタラプタ側へ搬送できなくなる虞がある。また、仮に、用紙の自重による搬送力が用紙間の摩擦や帯電による吸着力に勝り、用紙をフォトインタラプタ側へ搬送することができたとしても、その搬送に要する時間が長くなって、満載状態を安定したタイミングで検知できない可能性もある。
【０００８】
さらに、用紙の自重で搬送力を得る構成では、大きな搬送力を得ることができないため、用紙と接触することによって当該用紙を検知するフィラーとフォトインタラプタ、あるいはスイッチセンサなどの、汎用的な接触式の検知手段を用いることができず、製造コストが高くなる可能性がある。また、用紙の搬送力を十分に得るために、搬送ローラ等の搬送手段を別途設けることも提案できるが、この場合は、前記搬送手段や、その搬送手段を駆動させる駆動手段、あるいは既存の駆動手段からの駆動力を搬送手段に伝達するギア等の伝達部材を設ける必要があり、部品点数が多くなって、低コスト化、小型化を図りにくくなる。
【０００９】
そこで、本発明は、斯かる事情に鑑み、シート積載量の検知機能を安定して発揮することができると共に、小型化及び低コスト化を図ることが可能なシート排出装置、及びそのシート排出装置を備えた画像形成装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は、シートを排出する排出手段と、当該排出手段によって排出されたシートを積載する積載部と、当該積載部に積載されたシートの積載量を検知する積載量検知手段とを備えたシート排出装置において、前記排出手段は、上下に配設されると共に、シートを挟持して回転することによりそのシートを排出する一対のローラから成る下側の第１の排出回転体及び上側の第２の排出回転体を有し、前記第１及び第２の排出回転体を前記積載部の上方に所定の高さで配設し、前記第１の排出回転体に対してシート排出方向とは反対方向に設けられると共に、開口の上縁が前記第１の排出回転体の外周の最下部よりも上方に配設され、前記開口の下縁が前記第１の排出回転体の外周の最下部よりも下方に配設される凹部を有し、前記積載部にシートが積載され、最上位のシートが前記第１の排出回転体に接触した状態で、第１及び第２の排出回転体がシートを排出する際の回転方向と同方向に回転することにより、最上位のシートを前記凹部内へ侵入させるように搬送し、当該凹部内に侵入した最上位のシートを前記積載量検知手段によって検知するように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るシート排出装置よれば、積載部に積載された最上位のシートを、排出手段によって積載量検知手段側へ搬送することで、シートの積載量を検知することができる。このように、本発明によれば、最上位のシートを積載量検知手段側へ搬送する際の搬送力を、排出手段によって得ているので、十分な搬送力が得られる。これにより、シートの種類等に起因するシート間の摩擦力の増大や、シート間での帯電による吸着などが生じても、それらに関係なく、最上位のシートを積載量検知手段側へ確実に搬送することができ、安定した積載量検知機能を発揮することができる。
【００１２】
また、最上位のシートを搬送する手段として排出手段を用いるので、最上位のシートを搬送するための専用の搬送手段や駆動手段などを別途備える必要がない。このため、部品点数の増加を抑制することができ、低コスト化及び小型化を図ることが可能である。
【００１３】
また、本発明に係るシート排出装置によれば、最上位のシートの搬送力を得るために積載部の載置面を傾斜させる必要はないので、装置の小型化に寄与できる。
【００１４】
また、本発明に係るシート排出装置によれば、十分な搬送力が得られるので、積載量検知手段として、汎用的な接触式の検知手段を用いることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】前記画像形成装置に搭載された排紙装置の概略構成図である。
【図３】前記排紙装置の拡大図である。
【図４】前記排紙装置の他の実施形態の概略構成図である。
【図５】前記排紙装置のさらに別の実施形態の概略構成図である。
【図６】前記排紙装置が、用紙のカールを抑制する抑え部材を備える実施形態の概略構成図である。
【図７】従来の排紙装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付の図面に基づき、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明の実施形態を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。
【００１７】
まず、図１を参照して、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。
図１に示す画像形成装置は、カラーレーザープリンタであり、その装置本体１００には、画像形成ユニットとしての４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋが着脱可能に装着されている。各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。なお、現像剤としては、トナーから成る一成分現像剤を用いてもよいし、トナーとキャリアから成る二成分現像剤を用いても構わない。
【００１８】
具体的には、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電ローラ３等を備えた帯電装置と、感光体２の表面にトナーを供給する現像装置４と、感光体２の表面をクリーニングするためのクリーニングブレード５等を備えたクリーニング装置などを備える。なお、図１では、イエローのプロセスユニット１Ｙが備える感光体２、帯電ローラ３、現像装置４、クリーニングブレード５のみに符号を付しており、その他のプロセスユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋにおいては符号を省略している。
【００１９】
図１において、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの上方には、感光体２の表面を露光する露光手段としての露光装置６が配設されている。露光装置６は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を有し、画像データに基づいて各感光体２の表面へレーザー光を照射するようになっている。
【００２０】
また、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの下方には、転写装置７が配設されている。転写装置７は、転写体としての無端状のベルトから構成される中間転写ベルト８を有する。中間転写ベルト８は、支持部材としての駆動ローラ９と従動ローラ１０に張架されており、駆動ローラ９が図の反時計回りに回転することによって、中間転写ベルト８は図の矢印で示す方向に周回走行（回転）するように構成されている。
【００２１】
４つの感光体２に対向した位置に、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ１１ａ〜１１ｄが配設されている。各一次転写ローラ１１ａ〜１１ｄはそれぞれの位置で中間転写ベルト８の内周面を押圧しており、中間転写ベルト８の押圧された部分と各感光体２とが接触する箇所に一次転写ニップが形成されている。また、各一次転写ローラ１１ａ〜１１ｄは、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が各一次転写ローラ１１ａ〜１１ｄに印加されるようになっている。
【００２２】
また、駆動ローラ９に対向した位置に、二次転写手段としての二次転写ローラ１２が配設されている。この二次転写ローラ１２は中間転写ベルト８の外周面を押圧しており、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト８とが接触する箇所に二次転写ニップが形成されている。また、二次転写ローラ１２は、一次転写ローラ１１ａ〜１１ｄと同様に、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が二次転写ローラ１２に印加されるようになっている。
【００２３】
また、中間転写ベルト８の図の右端側の外周面には、中間転写ベルト８の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置１３が配設されている。このベルトクリーニング装置１３から伸びた図示しない廃トナー移送ホースは、転写装置７の下方に配設された廃トナー収容器１４の入り口部に接続されている。
【００２４】
装置本体１００の下部には、シート供給装置としての給紙装置１５が配設されている。給紙装置１５は、画像を記録するシート（記録媒体）としての用紙Ｐを収容する給紙カセット１６と、給紙カセット１６に収容されている用紙Ｐを送り出す給紙ローラ１７とを有する。なお、上記用紙Ｐには、厚紙、はがき、封筒、普通紙、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ等を含む。さらに、本実施形態に係る給紙装置１５は、用紙以外のシートとして、ＯＨＰシートもしくはＯＨＰフィルム等も供給可能に構成されている。
【００２５】
一方、装置本体１００の上部には、シート排出装置としての排紙装置１８が配設されている。排紙装置１８は、用紙を排出する排出手段としての排出回転体対である一対の排紙ローラ１９ａ，１９ｂと、排紙ローラ１９ａ，１９ｂによって排出された用紙を積載する積載部２０等を有する。
【００２６】
また、装置本体１００内には、用紙Ｐを給紙カセット１６から二次転写ニップを通って排紙ローラ１９ａ，１９ｂへ搬送するための搬送路Ｒが配設されている。搬送路Ｒにおいて、二次転写ローラ１２の位置よりも用紙搬送方向上流側には、二次転写ニップへ用紙Ｐを給送する給送手段としての一対のレジストローラ２１ａ，２１ｂが配設されている。また、二次転写ローラ１２の位置よりも用紙搬送方向下流側には、用紙Ｐに転写された未定着画像を定着するための定着装置２２が配設されている。この定着装置２２は、加熱源によって加熱される定着部材としての定着ローラ２３と、その定着ローラ２３を加圧する加圧部材としての加圧ローラ２４とを有する。定着ローラ２３と加圧ローラ２４とが互いに圧接した箇所には定着部としての定着ニップが形成されている。
【００２７】
上記画像形成装置は以下のように動作する。
作像動作が開始されると、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの感光体２が図１の時計回りに回転駆動され、帯電ローラ３によって各感光体２の表面が所定の極性に一様に帯電される。次いで、図示しない読取装置によって読み取られた原稿の画像情報に基づいて、露光装置６から各感光体２の帯電面にレーザー光が照射されて、各感光体２の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体２に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体２上に形成された静電潜像に、各現像装置４によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化（可視像化）される。
【００２８】
続いて、中間転写ベルト８を張架する駆動ローラ９が回転駆動し、中間転写ベルト８を図の矢印の方向に周回走行させる。また、各一次転写ローラ１１ａ〜１１ｄに、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加されることによって、各一次転写ローラ１１ａ〜１１ｄと各感光体２との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。そして、各感光体２上の各色のトナー画像が、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト８上に順次重ね合わせて転写される。かくして中間転写ベルト８はその表面にフルカラーのトナー画像を担持する。
【００２９】
また、中間転写ベルト８に転写しきれなかった各感光体２上のトナーは、それぞれ、クリーニングブレード５によって除去される。次いで、各感光体２の表面が図示していない除電装置によって除電作用を受け、その表面電位が初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００３０】
一方、給紙装置１５では、給紙ローラ１７が回転して、給紙カセット１６から用紙Ｐが搬送路Ｒへ送り出される。送り出された用紙Ｐは、レジストローラ２１ａ，２１ｂによってタイミングを計られて、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト８との間の二次転写ニップに給送される。このとき二次転写ローラ１２には、中間転写ベルト８上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。そして、二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト８上のトナー画像が用紙Ｐ上に一括して転写される。あるいは、駆動ローラ９に対しトナーの帯電極性と同極性の転写電圧を印加することにより、中間転写ベルト８上のトナー画像を用紙Ｐに転写するようにしてもよい。
【００３１】
また、用紙Ｐに転写しきれなかった中間転写ベルト８上の残留するトナーは、ベルトクリーニング装置１３によって除去される。そして、除去されたトナーは、図示しない廃トナー移送ホースを介して廃トナー収容器１４へ搬送され回収される。
【００３２】
トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着手段２２へと搬送され、定着ローラ２３と加圧ローラ２４によって用紙Ｐが加熱及び加圧されてトナー画像が定着される。その後、用紙Ｐは一対の排紙ローラ１９ａ，１９ｂの間へと搬送され、排紙ローラ１９ａ，１９ｂが用紙Ｐを挟持して回転することにより用紙Ｐが積載部２０へ排出される。
【００３３】
以上の説明は、記録媒体にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスユニットを使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。
【００３４】
次に、図２を参照して、上記排紙装置の構成について詳しく説明する。
図２に示すように、積載部２０は、排出された用紙Ｐの下面を支持する載置面２５と、排出された用紙Ｐの排出方向（図の矢印Ａの方向）の後端を支持する後端支持面２６とを有する。一対の排紙ローラ１９ａ，１９ｂは、この積載部２０の後端時紙面２６側の上方に載置面２５から所定の高さで配設されている。また、後端支持面２６の上部であって、一対の排紙ローラ１９ａ，１９ｂのうちの下側の排紙ローラ１９ａの下部近傍には、特定の用紙Ｐ0の後端を侵入可能な凹部２７が形成されている。また、この凹部２７の近傍には、発光部と受光部とを有する透過型の光学センサ２９が配設されており、その発光部から発する光が凹部２７内を通過して受光部で受光されるようになっている。
【００３５】
上記のように構成された排紙装置は以下のように動作する。
図２の矢印の方向に回転する一対の排紙ローラ１９ａ，１９ｂによって用紙Ｐが機外に順次排出されると、排出された用紙Ｐは積載部２０の載置面２５上に積載されていく。その後、用紙Ｐの積載量が次第に増加していくと、積載された用紙Ｐのうちの最上位の用紙Ｐ0が下側の排紙ローラ１９ａに接触するに至る。この状態で、一対の排紙ローラ１９ａ，１９ｂが用紙Ｐを排出する際の回転方向と同方向（図２の矢印の方向）に回転することにより、図３に示すように、最上位の用紙Ｐ0は、回転する下側の排紙ローラ１９ａによって、凹部２７内へと搬送される。そして、凹部２７内へ送られた最上位の用紙Ｐ0は、凹部２７の奥側の突き当て部２８に突き当たって静止する。このように、最上位の用紙Ｐ0が凹部２７内で静止した状態では、光学センサ２９の発光部から発する光が用紙Ｐ0によって遮断され受光部で受光されなくなる。これによって、積載された用紙Ｐが満載状態となったことが検知される。
【００３６】
上記光学センサ２９によって満載状態が検知された場合は、その旨をユーザー等に報知し、その後の用紙の排出を停止することで、用紙が積載部２０からあふれるのを防止することができる。あるいは、満載状態を検知した際、装置内に、印刷途中の用紙など、排出される予定の用紙がある場合は、少なくともそれらを装置外に排出するまで排紙ローラ１９ａ，１９ｂの駆動を継続するように構成してもよい。この場合は、装置の駆動再開時に、装置内に残っている用紙が詰まることによるジャム等の不具合の発生を回避することができる。
【００３７】
なお、図２に示す実施形態では、用紙の積載量（満載状態）を検知する積載量検知手段として、透過型の光学センサを用いているが、反射型の光学センサを用いることも可能である。反射型の光学センサを用いた場合は、凹部２７で照射される発光部からの光が、凹部２７内に侵入した最上位の用紙Ｐ0によって反射されることで、その反射光を受光部が受光し、満載状態が検知される。また、積載量検知手段として、上記光学センサ等の非接触式の検知手段に代えて、用紙と接触することによって当該用紙を検知する汎用的な接触式の検知手段を用いることも可能である。接触式の検知手段には、例えば、用紙と接触することによって当該用紙を検知するフィラーとフォトインタラプタやスイッチセンサなどがある。
【００３８】
以下、図３を参照して、下側の排紙ローラ１９ａが最上位の用紙Ｐ0を搬送する際の搬送力について説明する。
積載部２０での用紙Ｐの積載量が増加し、最上位の用紙Ｐ0が下側の排紙ローラ１９ａに接触すると、最上位の用紙Ｐ0と下側の排紙ローラ１９ａとの間には、図３に示す接触力（反発力）Ｎが作用する。この接触力Ｎが大きいほど、すなわち、最上位の用紙Ｐ0と下側の排紙ローラ１９ａとが強く接触するほど、下側の排紙ローラ１９ａが最上位の用紙Ｐ0に与える搬送力Ｆは大きくなる。また、この搬送力Ｆは、最上位の用紙Ｐ0と下側の排紙ローラ１９ａとの間の摩擦係数μ１が大きくなることによっても増大する。従って、最上位の用紙Ｐ0に与えられる搬送力Ｆを、上記接触力Ｎと上記摩擦係数μ１とを用いて表すと、下記式（１）となる。
【００３９】
Ｆ＝μ１×Ｎ・・・式（１）
【００４０】
しかし、実際は、最上位の用紙Ｐ0に与えられる搬送力Ｆに対して、最上位の用紙Ｐ0とその下方の用紙Ｐ1との間で生じる摩擦力が抵抗力Ｒとなって作用する。このため、搬送力Ｆを、上記接触力Ｎと上記摩擦係数μ１に加え、さらに最上位の用紙Ｐ0とその下方の用紙Ｐ1との間の摩擦係数μ２を用いて表すと、下記式（２）となる。
【００４１】
Ｆ＝（μ１−μ２）×Ｎ・・・式（２）
【００４２】
上記式（２）より、搬送力Ｆを得るには、最上位の用紙Ｐ0と下側の排紙ローラ１９ａとの間の摩擦係数μ１は、最上位の用紙Ｐ0とその下方の用紙Ｐ1との間の摩擦係数μ２よりも、大きく設定する必要がある。そのため、下側の排紙ローラ１９ａの表面材料には、摩擦係数の高いゴムなどの部材を用いることが好ましい。また、下側の排紙ローラ１９ａの表面材料に摩擦係数の高い材料を用いることで、最上位の用紙Ｐ0をスリップさせずに確実に搬送することが可能となる。
【００４３】
ただし、用紙の画像形成面が下側の排紙ローラ１９ａに接触することがある場合は、画像が排紙ローラ１９ａに転写されないようにするために、画像を形成するトナー又はインク等の現像剤の含有成分と親和性の低い材料を、ローラの表面材料として選択するのがよい。よって、下側の排紙ローラ１９ａの表面材料には、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム）、ウレタン、シリコン、スポンジ等の汎用的に排紙ローラに使用される材料の中から、コスト、製品寿命等を考慮して適宜選択すればよい。
【００４４】
また、図３に示すように、最上位の用紙Ｐ0が突き当て部２８に当接した際、最上位の用紙Ｐ0は突き当て部２８から上記搬送力Ｆとは逆向きで同じ大きさの静止力Ｑを受ける。ここで、用紙Ｐ0が搬送力Ｆと静止力Ｑを受けても、用紙Ｐ0が変形しない剛性を有していることにより、用紙Ｐ0が折れ曲がったりジャム化したりすることなく、下側の排紙ローラ１９ａとの間で用紙Ｐ0をスリップさせることができる。
【００４５】
また、本実施形態の突き当て部２８は、凹部２７内へ最上位の用紙Ｐ0を搬送する搬送方向に対して直交して配設された固い壁面で構成されているが、用紙Ｐ0を突き当てた際の用紙Ｐ0の後端のダメージを防止するために、突き当て部２８をスポンジ等の柔らかい部材で構成してもよい。
【００４６】
また、両排紙ローラ１９ａ，１９ｂを、用紙を排出する際の回転方向（図２に示す矢印の方向）とは逆方向にも回転可能に構成した場合は、満載状態が検知された後、各排紙ローラ１９ａ，１９ｂを前記逆方向に回転させることにより、最上位の用紙Ｐ0を積載部２０側へ戻すことができる。この場合、最上位の用紙Ｐ0を積載部２０側へ戻すことで、ユーザー等が積載部２０から用紙Ｐを回収する際に、最上位の用紙Ｐ0が凹部２７に引っ掛かることがないので、用紙Ｐ0へのダメージを回避することができると共に作業性が向上する。
【００４７】
また、図４は、上記排紙装置の他の実施形態の概略構成図である。
図４に示す実施形態に係る排紙装置１８は、３つの排紙ローラ１９ａ，１９ｂ，１９ｃを有している点で、図２に示す上記実施形態の構成と異なる。図４において、上側の排紙ローラ１９ｃと下側の排紙ローラ１９ａは、それぞれ中間の排紙ローラ１９ｂと接触しており、いずれのローラの接触部からも用紙を排出することが可能となっている。また、各排紙ローラ１９ａ，１９ｂ，１９ｃは、正逆回転可能に構成されている。それ以外は、基本的に図２に示す実施形態の構成と同様となっている。
【００４８】
以下、図４に示す排紙装置１８の動作について説明する。
ここで、便宜的に、３つの排紙ローラ１９ａ，１９ｂ，１９ｃを、図の下方から順に第１の排紙ローラ１９ａ、第２の排紙ローラ１９ｂ、第３の排紙ローラ１９ｃと呼ぶことにする。
【００４９】
通常、装置内の用紙を排出する場合は、用紙が、第１と第２の排紙ローラ１９ａ，１９ｂの間に搬送され、各排紙ローラ１９ａ，１９ｂ，１９ｃが図４の矢印の方向とは逆方向（図２の矢印の回転方向と同方向）に回転することにより、第１と第２の排紙ローラ１９ａ，１９ｂの間から用紙が積載部２０へ排出される。その後、用紙Ｐの積載量が増加し、最上位の用紙Ｐ0が下側の排紙ローラ１９ａに接触した状態、すなわち満載状態になると、上記実施形態と同様に、回転する第１の（下側の）排紙ローラ１９ａによって、最上位の用紙Ｐ0が凹部２７内へと搬送され、光学センサ２９によって満載状態が検知される。
【００５０】
その後、この排紙装置１８では、各排紙ローラ１９ａ，１９ｂ，１９ｃを上記回転方向とは逆方向（図４の矢印の方向）に回転させ、最上位の用紙Ｐ0を積載部２０側へ戻す。また、満載状態を検知したとき、装置内に排出される予定の用紙Ｐ2がある場合は、少なくともそれを装置外に排出するまで駆動を継続する。しかしながら、最上位の用紙Ｐ0の戻し動作中は、第１の排紙ローラ１９ａと第２の排紙ローラ１９ｂとの間では、用紙を排出する際の回転方向とは逆方向（図４の矢印の方向）にローラ表面が回転しているので、第１の排紙ローラ１９ａと第２の排紙ローラ１９ｂとの間から装置内の用紙Ｐ2を排出することはできない。
【００５１】
そこで、最上位の用紙Ｐ0の戻し動作中は、装置内の用紙Ｐ2を、第３の排紙ローラ１９ｃと第２の排紙ローラ１９ｂとの間に搬送する。このとき、第３の排紙ローラ１９ｃと第２の排紙ローラ１９ｂとの間では、用紙を排出可能な回転方向にローラ表面が回転しているので、第３の排紙ローラ１９ｃと第２の排紙ローラ１９ｂとの間から用紙Ｐ2を排出することができる。
【００５２】
このように、図４に示す排紙装置１８では、最上位の用紙Ｐ0を積載部２０側へ戻しつつ、装置内の用紙Ｐ2を排出することができるので、最上位の用紙Ｐ0の戻し動作を終えるまで装置内の用紙Ｐ2の排出動作を一旦停止させるなどの制御を行う必要がない。このため、装置内の用紙Ｐ2の排出を円滑に行うことができ、その後の用紙のジャム等の不具合を回避することが可能である。
【００５３】
また、図４に示す排紙装置１８では、最上位の用紙Ｐ0を積載部２０側に戻すようにしているので、上記と同様に、ユーザー等が積載部２０から用紙Ｐを回収する際に、最上位の用紙Ｐ0が凹部２７に引っ掛かるのを防止でき、用紙Ｐ0へのダメージを回避することができると共に作業性を向上させることが可能である。
【００５４】
図５は、さらに別の実施形態の構成を示す図である。
図５に示す排紙装置１８は、２つの積載部２０，３０を備える。図の上側の積載部２０は、上記各実施形態と同様に画像定着後に排出される用紙を積載する第１の積載部２０であり、図の下側の積載部３０は、第１の積載部２０が満載状態となった場合にその後に排出される用紙を積載する第２の積載部３０である。
【００５５】
この排紙装置１８は、第１の積載部２０から第２の積載部３０へ用紙を搬送する搬送手段を備えている。具体的に、搬送手段は、第１の積載部２０から第２の積載部３０へと連通した搬送路３１と、その搬送路３１に配設された複数の搬送ローラ対３２ａ，３２ｂ及び３３ａ，３３ｂとを有する。また、搬送路３１の用紙搬送方向の下流端には、第２の積載部３０へ用紙を排出する一対の排紙ローラ３４ａ，３４ｂが配設されている。また、搬送路３１の用紙搬送方向の上流側には、上記実施形態と同様の光学センサ２９を配設している。なお、図５に示す実施形態において、上記説明した構成以外は、図２に示す実施形態の構成と同様となっているが、図４に示す実施形態と同様に（第１の）積載部２０に３つの排紙ローラ１９ａ，１９ｂ，１９ｃを配設する構成とすることも可能である。
【００５６】
以下、図５に示す排紙装置１８の動作について説明する。
まず、第１の積載部２０が満載状態になるまでは、一対の排紙ローラ１９ａ，１９ｂによって用紙が第１の積載部２０へ排出される。その後、用紙Ｐの積載量が増加し、最上位の用紙Ｐ0が下側の排紙ローラ１９ａに接触した満載状態になると、回転する排紙ローラ１９ａによって、最上位の用紙Ｐ0が搬送路３１内に侵入し、光学センサ２９によって満載状態が検知される。
【００５７】
その後、最上位の用紙Ｐ0は、搬送路３１内を通って第２の積載部３０へと排出される。また、それ以降に第１の積載部２０へ排出された用紙も、同様に搬送路３１を通って第２の積載部３０へと排出される。
【００５８】
このように、図５に示す排紙装置１８は第２の積載部３０を備えることにより、用紙をストックする量に余裕ができるので、第１の積載部２０が満載状態となった後も、その後の用紙の排出を継続することができる。一般に、画像形成装置においては、積載部が満載状態となると、その旨をユーザー等に報知し、ユーザー等が用紙束を回収するまで印刷動作が停止した状態となるが、この構成を採用することで、満載後に印刷動作を停止しなくてもよくなるため、生産性を損なうことがない。また、この構成を採用することで、排出予定の用紙を装置内に残したまま駆動を停止する状態となるのを回避することができる。これにより、駆動再開後に、装置内に残っている用紙が詰まってジャム等の不具合が生じるのを防止することが可能である。
【００５９】
また、一般的に、汎用的なプリンタや複合機等の画像形成装置では、その装置本体の外装部が直方体のケースで構成されているため、装置本体内に搭載される各種装置同士の間に空きスペースが存在することが多い。従って、このような空きスペースに、第２の積載部３０を配設することで、装置の大型化を抑制しつつ、用紙の積載限界量を増大させることが可能である。特に、ローエンドプリンタ分野において、こうした空きスペースを有効活用することで、装置の小型化を期待できる。
【００６０】
なお、満載後に使用する積載部は、１つ（第２の積載部３０）に限定されるものではない。装置の構成や使用状況などに応じて、満載後に使用する積載部を２つ以上設けてもよい。
【００６１】
図６は、上記排紙装置が、用紙のカールを抑制する抑え部材を備える実施形態の概略構成図である。
図６に示すように、この実施形態では、用紙のカールを抑制する抑え部材３５が図の上側の排紙ローラ１９ｂに設けられている。詳しくは、抑え部材３５は、上側の排紙ローラ１９ｂの回転支点に回転可能に取り付けられた取付部３６と、取付部３６から用紙の排出方向へ延伸する抑え部３７とを有する。それ以外は、図２に示す上記実施形態の構成と同様の構成である。なお、図４や図５に示す上記実施形態の構成においても、同様に、抑え部材３５を設けてもよい。
【００６２】
この場合、一対の排紙ローラ１９ａ，１９ｂによって用紙を排出する際、排出される用紙の先端が抑え部３７に接触することにより、抑え部３７は取付部３６を中心に上方へ回転する（図６の実線で示す状態）。このように、抑え部３７が上方へ回転することで、用紙の排出を妨げないようになっている。そして、用紙が完全に排出され積載部２０に積載されると、抑え部３７は自重により取付部３６を中心に下方へ回転する（図６の二点鎖線で示す状態）。
【００６３】
その後、用紙Ｐの積載量が増加し、最上位の用紙Ｐ0が下側の排紙ローラ１９ａに接触した満載状態になると、上記実施形態と同様に、回転する排紙ローラ１９ａによって、最上位の用紙Ｐ0が光学センサ２９側へ搬送される。このとき、抑え部３７が最上位の用紙Ｐ0の後端を抑えているので、排出時に定着装置の熱などの影響によって用紙Ｐ0の後端が大きくカールしていたとしても、カールが抑制された状態で凹部２７へ搬送することができる。これにより、最上位の用紙Ｐ0を凹部２７内に侵入させやすくなると共に、大きくカールした用紙Ｐ0の後端が凹部２７の開口縁に当接することによる用紙の折れ曲がりやジャム等の発生を防止することができる。
【００６４】
以上のように、上記本発明の各実施形態に係る排紙装置によれば、積載部が満載状態となったとき、最上位の用紙を、回転する排紙ローラによって光学センサ側へ搬送することが可能である。このように、各実施形態に係る排紙装置によれば、最上位の用紙を光学センサ側へ搬送する際の搬送力を、排紙ローラの回転によって得ているので、十分な搬送力が得られる。これにより、用紙の種類等に起因する用紙間の摩擦力の増大や、用紙間での帯電による吸着などが生じても、それらに関係なく、最上位の用紙を光学センサ側へ確実に搬送することができ、安定した満載検知機能を発揮することができる。
【００６５】
また、最上位の用紙を搬送する手段として排紙ローラを用いるので、最上位の用紙を搬送するための専用の搬送手段や駆動手段を別途備える必要がない。このため、部品点数の増加を抑制することができ、低コスト化及び小型化を図ることが可能である。
【００６６】
また、各実施形態に係る排紙装置によれば、最上位の用紙の搬送力を得るために積載部の載置面を傾斜させる必要はないので、装置の小型化に寄与できる。
【００６７】
また、各実施形態に係る排紙装置によれば、十分な搬送力が得られるので、積載量検知手段として、汎用的な接触式の検知手段を用いることも可能である。
【００６８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。また、本発明に係る排紙装置は、図１に示すカラーレーザープリンタに限らず、モノクロプリンタやインクジェットプリンタ、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等に搭載することも可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１８    排紙装置（シート排出装置）
１９ａ  排紙ローラ（第１の排出回転体）
１９ｂ  排紙ローラ（第２の排出回転体）
１９ｃ  排紙ローラ（第３の排出回転体）
２０    積載部（第１の積載部）
２８    突き当て部
２９    光学センサ（積載量検知手段）
３０    積載部（第２の積載部）
３５    抑え部材
Ｆ      搬送力
Ｑ      静止力
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７０】
【特許文献１】特開２００３−８１５２５号公報
【特許文献２】特開２００２−１２８３８９号公報
【図１】
0005743084.tif 000002
【図２】
0005743084.tif 000003
【図３】
0005743084.tif 000004
【図４】
0005743084.tif 000005
【図５】
0005743084.tif 000006
【図６】
0005743084.tif 000007
【図７】
0005743084.tif 000008