(57)【要約】【課題】  （１）排紙部上空に蓋をもつプリンターや、排紙部上空に読み取り装置をもつＭＦＰが、排紙容量オーバーの時にＪＡＭになる事を防止する。（２）前記搬送手段を用いて、排出紙を整列させる。（３）前記搬送手段による用紙の排出を検知する事で、「実質的満載状態」を的確に検知する。【解決手段】  （１）排紙部上空の蓋や読取装置の底面に用紙搬送手段を設ける。（２）前記搬送装置を備えると同時に、前記搬送力が有る値以下のときは用紙の排出をせき止めておく抵抗手段を備える。（３）前記搬送手段で用紙が排出させた事を検知する検知手段を設ける。【選択図】  図１
2005119848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排紙積載部上空に装置の一部もしくは部材を有する装置構成を有する画像形成装置に於いて、該排紙積載部上空にある装置の一部もしくは部材が用紙搬送手段を具備し、該用紙搬送手段は既排出の用紙に対向し、これを装置外へ搬送し得る方向に回転駆動されている事を特徴とする画像形成装置における排紙装置。
【請求項２】
前記請求項１に示す画像形成装置の排紙装置において、既排出紙を搬送する搬送力に抗して排出紙を排紙積載部にとどめようとする搬送負荷機構を具備し、該搬送負荷機構の与える負荷が所定の範囲内に規定されている事を特徴とする画像形成装置における排紙装置。
【請求項３】
前記請求項２に示す画像形成装置の排紙装置において、既排出紙を装置外に排出した事を検知する検知手段、もしくは該用紙積載部上空の用紙搬送手段の搬送力が既定値を超えたか否かを検知する手段を具備したことを特徴とする画像形成装置における排紙装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンター、複写機、ファクシミリ等、用紙状のシート材に画像を形成する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置の小型化、低価格化が進んでいる。パーソナルコンピューター、ネットワークの普及に伴って、その出力装置であるプリンターもユーザーの使用環境に合わせた形態に変化している。印字方式、スピード、単色／多色等の違いに依らず出力端末は「集中」状態から「分散」へ、即ち高速大画像形成型装置による出力から複数の小型画像形成装置による出力へと移行が進んでいる。その為、プリンターや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置全般の小型化の傾向は避けられない状況にある。
【０００３】
このような傾向に沿って、ユーザーにとって便利な、小型で収納スペースをとらない様々な画像形成装置が供給されているが、小型化したがゆえの問題も発生する（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００４】
図１１から図１５を用いて小型プリンター、小型デジタル複写機の例における小型化の問題点を説明する。
【０００５】
まず図１１は小型プリンターの斜視図で、図１２はその断面図である。図１１の様にプリンター本体１の上面に排紙積載面１１が形成されており、さらにその上空には防塵用の蓋部材２が設けられている。ユーザーが使用する上では蓋部材２は単に防塵のみの役割ではない。この部材で上空を覆う事によって、印字済み書類や、葉書、封筒等の使う機会の稀な特殊紙、マニュアルの冊子の様な軽いものであれば、この蓋部材２の上に置くことも可能になる。このことは狭いスペースで作業をしている各ユーザーにとっては極めて作業性の改善になる。
【０００６】
また、印字済みの用紙が排出される排出口が何らかの部材によって覆われる事によって、直接ユーザーに聞こえる印字時の騒音も大幅に低減する。
【０００７】
同様に図１３は排紙積載部がスキャナー部と画像形成部の間に有る形態のデジタル複写機の斜視図である。一般にこのような形態の複写機は図１４のような紙パスを持ち、排紙積載部はスキャナーによって上空を覆われている。このような形態のデジタル複写機は、いわゆるマルチファンクションデバイスと呼ばれ、プリンター、複写機、ファクシミリの機能を同時に持つ小型機が各メーカーより提示されている。
【特許文献１】特開平０９−３０４９９０号（図３）
【特許文献２】特開２０００−３５５４５８号（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記プリンターの例も複写機の例も、画像形成装置上面の排紙積載部上空が部材もしくは装置の一部で覆われてると言う点が共通しており、ここから問題が発生する。
【０００９】
装置を小型化することによりユーザーの便宜を図ろうとした小型画像形成装置に於いては、当然、排紙積載面と上空の部材との間の空間も狭くなる。ユーザーの立場から見てもメーカーの視点からも小型画像形成装置は多数の作業者がシェアして用いることは少なく、身近な場所に設置されていることから、積載可能枚数は少なくても良いと考えるのが普通であるからである。より多い積載間数よりはスペース的なメリットを追求したほうがメリットが大きいと考える事は当然と言える。
【００１０】
しかし、例えば使用する紙の状態によっては排出紙が大きくカールしていたり、起伏が大きくうねっていたりして、見かけ上の積載可能枚数が大幅に低下する場合がある。また、別の例では、プリンターとホストコンピューターの通信不良によって意図しない大量の用紙が次々と印字されることも有り得る。更には、排紙部に積載したままの用紙を除去することを忘れて、続けて大量に印字してしまうケースも考えられる。これらの場合には、排出紙の体積が排紙積載部の収容容量を上回る、過積載の状態が生じる。
【００１１】
例えば上記のような理由で過積載が生じた場合、図１２、図１５の様に排出紙がその積載部上空の部材にまで達すると、それ以上は排出できない。しかしこの限度量を超えて排出を続けると、排出紙は排紙搬送機構によって閉空間に押し込まれるようにしてつめこまれてゆく。
【００１２】
その結果、閉空間に詰め込まれた紙は何重にも屈曲して圧迫され、とても書類として使用可能ではない状態になるばかりではなく、排紙搬送機構に過負荷トルクがかかる事によって、画像形成装置自身に破損が生じるケースも起こり得る。
【００１３】
この場合に発生する被害は、用紙、装置共に甚大である。
【００１４】
このような過積載による被害を避ける１つの手段としては「満載検知機構」を設けることが考えられる。しかし、前述したカールや起伏の大きい排出紙の様なケースでは、わずかな枚数を積載しただけで「満載」を検知してしまう為、実用上不適切である。
【００１５】
また、従来からある図１６、図１２に示したような排紙部の「排出紙叩き落とし部材」は前記過積載の問題に対して何ら機能しない。問題は主に排出紙の先端付近で排出経路が閉ざされることにある為である。
【００１６】
また、先端部を押さえる為に図１７の部材１３のような「先端押さえ部材」を設けても、コシの弱い薄い紙ではこの押さえ部材の負荷によって紙がループを形成してしまい、機能しないばかりか逆効果を生む。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記のような問題を解決するため、本発明の趣旨においては、
１．過積載の用紙については「装置の故障」や「用紙詰め込み」等、被害の大きい事態に至る前に積極的に積載部から落下させることで被害の最小限に抑える。 
２．上記排出紙を落下させる機構を用いて、カールや起伏の大きい整列しづらい排出紙を整列させる機能を付与する。
【００１８】
ことにより、小型画像形成装置の使い勝手を向上させるものである。
【発明の効果】
【００１９】
１．本発明により、排紙積載部上空に部材や装置の一部を有する構成の画像形成装置に於いて、排紙の過積載が原因となって詰め込み状態のジャムになり、大量の用紙が無駄になったり、画像形成装置自身が破損すると言う、「より悪い事態」になる事を防止することが可能となった。
２．本発明の排紙積載安全装置に更に、排出力のリミッター機構として働くシャッターを付与することにより、排出紙の整列性を改善することができるようになった。
３．本発明のシャッターの動き、もしくは装置外に排出される「落下紙」を検知する機構をも付与することにより、紙のカール量等に撹乱される事無く、排紙積載部の「満載」を検知することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（実施例１）
まず、図１から図５を用いて本発明をフェースダウン排紙積載部上空に蓋部材を有する小型のプリンターに応用した例を示す。本発明の場合、画像形成装置の印字方式には関係しないので、画像形成装置自身の説明は割愛する。
【００２１】
図１が本発明を排紙積載部上空に蓋部材を有する小型のレーザービームプリンターに応用した例の斜視図である。図においては構成を見やすくするために蓋部材２を直立位置まで開口させて、排紙積載部を露出させた状態を示している。
【００２２】
プリンター排紙積載部上空に蓋部材２を配置することにより、前述のように、狭い居室空間でプリンターを使用している各ユーザーにとっては、大変便利な構成になっている。
【００２３】
一方、同じく上述したように単に蓋部材２を配したのみでは蓋部材２と過積載の排出紙が圧接することによってジャム等の不都合が生じる。そこで図示した実施例は、本発明における過積載紙排出機構を蓋部材２に付加し、ジャムを防止する安全機構を設けたものである。
【００２４】
図１  １は印字装置本体で、その上面にはフェースダウン排紙積載部１１がある。その上室には印字装置上面を完全に覆うように配置された蓋部材２がある。蓋部材２は図の様に図示しない支軸を回転中心として回転可能に支持されており、フェースダウン排紙部を含む画像形成装置の上面は完全露出させることが可能である。
【００２５】
この蓋部材２の裏面、即ちフェースダウン排紙と対抗する面側には用紙搬送排出機構が設けられている。
【００２６】
３１は用紙搬送ベルトで、従動コロ３３と軸３２によって支持されている。軸３２の端部のプーリーには駆動伝達ベルト３４が掛けられており、このベルトはプーリーとギアからなるダブルギア３５と軸３２の先端プーリーによって支持されている。この様子を横方向から見た断面図が図２である。但し装置本体断面と重なる為、駆動伝達ベルト３４等については図を省略してある。
【００２７】
この用紙搬送機構の駆動は画像形成装置本体１から伝達されるものである。その様子がわかるように示した図が図５である。図示しない本体駆動伝達系のギア１３から本体内の結合ギア１２に駆動が伝達されている。本体１のモーターが回転しているときにはギア１２は回転をしつづけているので、ユーザーが蓋部材２を開けてこのギア１２に触ると危険である。しかし、本例においてギア１２は本体内部に完全に収納されており、危険は無いようになっている。当然、蓋部材２を開けた事を検知してモーターの駆動をストップする構成で対処しても良いし、蓋部材２を開ける事でモーターへの電力の供給がストップする構成としても良い。いずれにせよこのような開閉自在な蓋部材２の内面側の搬送機構に駆動を伝達する構成に於いては、安全対策が必要である。
【００２８】
本体内部の駆動源であるモーターからギアによって伝達されてきた駆動力は、ギア１３、ギア１２を経て、蓋部材２に支持されたダブルギア３５に伝達される。このギア１２とギア３５との連結は図よりわかるように蓋部材２を閉じたときが駆動力伝達状態で、蓋を開けた状態では駆動力は伝達されない。ここに駆動力の伝達のジョイント部が構成されている。
【００２９】
軸３２端部のギアとギア３５は駆動力搬送ベルト３４で結合されており、前述の駆動力のジョイント部を経て本体内部の駆動力で軸３２が回転され、用紙搬送ベルト３１が動く構成になっている。これによって用紙搬送ベルト３１に接触した用紙には図５図中矢印で示した方向に搬送力が働くようになっている。
【００３０】
次に、図３、図４を用いて排紙積載面に積み重ねられた排出紙に上記搬送ベルト３１から搬送力が働く状態の説明をする。
【００３１】
図３は本画像形成装置における標準サイズの用紙をフェースダウン排紙積載面に積載した図である。積載面が傾斜面で、搬送ベルト３１の搬送面が水平に配置されている為、排紙積載紙の最上位紙Ｓは搬送ベルト３１の前端部と接触し、図中矢印方向の搬送力を受ける。排出紙の積載高さが既定値を超えると、積載最上位紙Ｓと搬送ベルト３１は接触を始め、更に排出紙が上積みされることによって徐々に接触圧が上がる。搬送ベルト３１からうける搬送力が下層の用紙からうける搬送抵抗を上回ると、最上位紙Ｓはこの搬送ベルト３１から受ける搬送力によって、蓋部材２の窓部切り欠き１を通って装置外へ排出される。
【００３２】
本例の標準サイズ紙により長い紙は、最大のものでは先端が蓋部材の窓２１から若干はみ出すものまで印字可能ではあるが、図３の状態と同じく、過積載になると最上位紙が搬送ベルト３１の前端部に接触して装置外まで排出されることになる。
【００３３】
図４は図３に示した用紙の約半分の小さなサイズの用紙を用いた場合の例を示している。排紙積載枚数が増すと、前述の標準サイズ紙の場合と同じように排紙積載最上位紙が搬送ベルト３１と接触を始め、徐々に接触圧が高まる。この接触圧によって発生する搬送力で最上位紙は押し出され、排紙積載面内の前方に落下する。この場合、上述の例とは異なり、用紙の搬送方向長さが短い為、装置外に排出はされず、装置内に再積載されることになる。もちろんこの２列めの積載高さが更に過積載状態になれば、この搬送ベルトによって装置外へ排出されることになる。
【００３４】
搬送ベルト３１の幅方向配置位置及び搬送方向の位置、長さは、このようにこの画像形成装置で使用し得る最大サイズの紙から最小サイズの紙まで接触可能となるように配置しなければならない。
【００３５】
また、蓋部材２の開閉のロック力は、搬送ベルト３１に用紙を搬送する接触圧を加える為に必要な強さを上回っていなければならないことはいうまでもない。
【００３６】
以上述べてきたように、使い勝手や騒音低減の点でユーザーにとって大きなメリットのある蓋部材２を装置上空に配置することによって、排紙部が過積載になると「詰め込み状態のジャム」になって、より大きな被害をもたらすと言う新たな問題が発生したわけであるが、本発明が排紙積載の安全装置として機能し、過積載によるジャムを防止することができるようになった。
【００３７】
（実施例２）
図６、図７、図８を用いて、排紙積載部がスキャナー部と画像形成部の間にある形態のデジタル複写機に実施した例を示す。
【００３８】
本例においては排紙積載部上空にあるものは前記例の蓋部材とは異なり、画像読み取り機能を持つスキャナーユニットである為、前記第一の実施例のように下の装置本体から搬送装置の駆動力を伝達してくる必要はない。
【００３９】
図６は本発明をデジタル複写機に応用した例を説明する為の斜め下からの斜視図で、搬送部を見易くするために画像形成部の一部を切り欠いた状態で示してある。本例においても、排紙積載部に用紙が過積載状態になった場合には排紙積載部上空の部材、本例の場合は読み取りスキャナーの底面に備えられた搬送機構により、過積載状態の用紙を排出するものである。
【００４０】
図７には標準サイズの紙を排紙過積載した場合に装置外へ排出する様子が説明されており、図８では最小サイズの用紙が排紙過積載状態になった場合の様子を示している。
【００４１】
本例の特徴は前例のように搬送ベルトを駆動する駆動力を画像形成装置側から伝達するのではなく、読み取りスキャナー内に配置された駆動源から駆動力を得る点と、搬送機構として配した搬送ローラー３２，３３の配置にある。
【００４２】
搬送ローラー３３は主に標準サイズ以上のサイズの用紙に対して働くように配置されているので、その幅方向の距離Ｘ１は広く設定されており、圧接状態にある用紙を安定して真っ直ぐに近い状態で排出することができる幅に設定されている。圧接状態にある排出紙は搬送抵抗が大きい。ローラー３３の幅方向の距離Ｘ１が短いと、用紙が回転して側壁にぶつかり、排出不良になる可能性がある為である。
【００４３】
一方、小サイズの用紙に対応するための搬送排出ローラー３２の距離Ｘ２は短い。これは一般的に葉書のような長さの短い紙は幅も狭い為である。この幅Ｘ２が広すぎると搬送ローラーの幅方向ピッチより幅狭の用紙は搬送ローラーと用紙が接触せず、役に立たない事もありえる。
【００４４】
もちろんこのローラー３２を幅方向３つ以上配置して、より色々な形状の用紙に対応可能にしても良いことは言うまでもない。
【００４５】
以上述べてきたように、読み取りスキャナー底面下方であって画像形成装置の上方の空間に排紙部を持つ小型デジタル複写機においては、排紙部が過積載になると「詰め込み状態のジャム」になって、大きな被害をもたらすと言う問題があるが、本発明が排紙積載の安全装置として機能し、過積載によるジャムを防止することができるようになった。
【００４６】
（実施例３）
本発明の第三の実施例として、前記２例のような排紙積載の安全装置としての搬送機構に、「排出落下リミッター機構」を付与する事によって、排紙部での整列性をも改善した例を示す。
【００４７】
図９に示すように、カールした紙は積載時の高さが高く、かつ、整列性が悪い。
【００４８】
積載高さが高いのは紙の起伏の為に紙同士の間に空間ができる為である。また、この起伏の大きい既排出紙と擦れながら排出される排出紙は、受ける搬送抵抗も大きく、その抵抗が不均一であるため、用紙に回転トルクが働き、姿勢が回転してしまうことにより整列性が著しく悪化する。
【００４９】
そこで本発明に於いては図９の様に、上空の蓋部材に搬送機構を設けた上に更に排出紙の先端に当接する位置にシャッター３７を配置した。このシャッター３７は軸３６を中心に図中破線の方向に回動可能に支持されている。また、図１０に示すようにこのシャッター３７はバネ３８によって図９図中矢印Ａの方向に付勢されている。シャッター３７はこのバネ３８の力によって図９のごとく鉛直方向の姿勢で安定するようになっている。
【００５０】
カールの大きい排出紙の先端はシャッター３７に衝突し、これにせき止められてそれ以上前には行けない。その為、用紙先端をシャッター３７の位置で揃えられる事になり、整列させられる。
【００５１】
カールした紙は積載高さが高い為に僅かな枚数の積載で搬送ベルトと接触し、排出落下させようとする力が働くが、カールが原因で積載高さが上がった排出紙は搬送ベルトとの接触圧が低い為、排出には至らず、せいぜいシャッター３７に突き当てられて整列性が良くなる程度である。
【００５２】
積載枚数が増えると、積載紙と搬送ベルトの間の接触圧は徐々に上がる。ある程度まではシャッター３７を付勢しているバネ３８の力で排出落下が押さえられる。このバネ３８はジャムが発生するほどには排出紙をせき止めない強さに設定されており、積載枚数、即ち搬送ベルトと排出紙との接触圧がある値を超えると、搬送ベルトから働く搬送力によって図９破線のようにシャッター３７を排出紙が押しのけて排出落下されるようになっている。
【００５３】
搬送ベルト表面はフッ素コーティング加工されており、印字面と接触、こすれがあっても紙を汚さないように工夫がなされている。
【００５４】
また、シャッター３７の動きを図示しないセンサーによって検知することで、印字動作中に排紙積載紙がシャッター３７を回動させて装置外に排出された事を検知すれば、より正確な満載の検知が可能となる。
【００５５】
通常、排出積載高さを検知する満載検知機構の場合、排出紙のカール量が大きいと、僅かな枚数を排紙しただけで検知機構に検知され、満載状態を誤検知してしまうことはやむ終えない。しかし本発明ではシャッター３７の動作を検知する事によって、積載高さではなく、排紙積載部の積載圧の増加に起因する排出紙の落下の有無を検知することで、確実に、その装置における排出量が排紙積載部の積載容量を越えたか否かが検知可能である。
【００５６】
もちろん、シャッターの動作ではなく装置外に排出落下された紙自身を検知しても、同様に、確実にその装置における排出量が排紙積載部の積載容量を越えたか否かが検知可能である。
【００５７】
本例においてシャッター３７は排紙積載用紙の圧縮圧がある値を超えるまでは排出紙の先端を揃えるための部材として働き、排紙積載部の圧縮圧がある値を超えるとジャムを防止するために排出紙を装置外に排出させるリミッターの働きをしている。
【００５８】
このリミッターを追加することにより、排紙積載部の過積載によるジャムを防止するのみでなく、整列性の悪いカールの大きい紙においても整列性が改善される。
【００５９】
更に、紙のカール量等に撹乱される事無く排紙積載部の「満載」を検知することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第一の実施例であるプリンターの斜視図。
【図２】本発明の第一の実施例であるプリンターの断面図。
【図３】本発明の第一の実施例であるプリンターの機能状態を説明する図。
【図４】本発明の第一の実施例であるプリンターの機能状態を説明する図。
【図５】本発明の第一の実施例であるプリンターに付与された排出機構の駆動伝達を説明する装置断面図。
【図６】本発明の第二の実施例であるデジタル複写機の斜視図。
【図７】本発明の第二の実施例であるデジタル複写機の機能状態を説明する図。
【図８】本発明の第二の実施例であるデジタル複写機の機能状態を説明する図。
【図９】本発明の第三の実施例であるプリンターの排出機構とリミッターを説明する断面図。
【図１０】本発明の第三の実施例であるプリンターの排出機構リミッターを説明する部分図。
【図１１】従来例のプリンターの斜視図。
【図１２】従来例のプリンターの断面図。
【図１３】従来例のデジタル複写機の斜視図。
【図１４】従来例のデジタル複写機の紙パスを説明する図。
【図１５】従来例のデジタル複写機の排紙部の満載状態を説明する図。
【図１６】従来例のプリンターの排紙後端叩き落とし機構を説明する断面図。
【図１７】従来例のプリンターの排紙先端部押さえ機構を説明する断面図。
【符号の説明】
【００６１】
１  画像形成装置（プリンター）本体
２  蓋部材
１２，１３  本体内のギア
３１  排紙搬送ベルト
３２  排紙搬送ベルト駆動軸
３３  排紙搬送ベルト支持部材
３４  駆動伝達ベルト
３５  駆動結合ダブルギア
【図１】
2005119848.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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