画像形成装置
【課題】 フェイスダウン、フェイスアップ両方の排出ができる画像形成装置においてフェイスアップ排出させる場合に、画像形成装置まで出向くことなくフェイスアップ排出トレイを開閉することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 フェイスアップトレイ３は通常は垂直に立ち上がり、本体１の側面に接して閉じている。用紙搬送方向切り替え手段７３をフェイスアップ方向に切り替えると回転軸７３ｂに係合しているフック３３が外れ、フェイスアップトレイ３が付勢手段３２によって開くようにする。用紙排出ローラ７５に接続された、クラッチ機構８２を有するギヤ列８１、８３をフェイスアップトレイ３に設けられた扇形ギヤ３４に接続し、必要に応じて排出ローラ７５の駆動力をクラッチ機構で伝達してフェイスアップトレイを閉じるようにする。
【解決手段】 フェイスアップトレイ３は通常は垂直に立ち上がり、本体１の側面に接して閉じている。用紙搬送方向切り替え手段７３をフェイスアップ方向に切り替えると回転軸７３ｂに係合しているフック３３が外れ、フェイスアップトレイ３が付勢手段３２によって開くようにする。用紙排出ローラ７５に接続された、クラッチ機構８２を有するギヤ列８１、８３をフェイスアップトレイ３に設けられた扇形ギヤ３４に接続し、必要に応じて排出ローラ７５の駆動力をクラッチ機構で伝達してフェイスアップトレイを閉じるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェイスアップ排出とフェイスダウン排出が可能な画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において、画像が形成された用紙を排出する場合、順番が正しく積み重ねられるようにフェイスダウン排出されるようになっている。フェイスダウン排出部は、多くの場合画像形成部や定着部の上に設定され、定着部からそこまで屈曲した搬送路が設定されている。しかし、厚紙などでは曲率半径の小さい屈曲した搬送路を搬送されると用紙が折れ曲がってしまうことがある。そのため、用紙が曲がらないような経路を搬送されるように、定着部からほぼ真っ直ぐに延びる排出部を設けた画像形成装置が既に知られている。定着部からほぼ真っ直ぐに延びる排出部は、用紙の画像形成面が上を向く、フェイスアップ排出部となる。
【０００３】
フェイスアップ排出された用紙を受けるため、トレイを設ける必要がある。このような目的で設けられるトレイ、すなわちフェイスアップトレイとしては、ユーザがフェイスアップ排出する際に、画像形成装置外壁に取り付けるものや、特許文献１、２のように本体外装を手で開いてトレイとするものが提案されている。
【特許文献１】特開２００１−２７８５２５号公報（第３頁、図２）
【特許文献２】特開平１１−１３３６８９号公報（第２頁−第３頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のいずれの装置においてもフェイスアップトレイを用意せずにフェイスアップ排出動作させると次のような問題が起こる。フェイスアップトレイを画像形成装置外壁に取り付けるものの場合、フェイスアップトレイがないために画像が形成された用紙が床に落ちて折れたり汚れたりする。また、特許文献１または２に記載のものでは、閉じられたフェイスアップトレイに排出が阻まれて画像が形成された用紙が排出ローラと閉じられたフェイスアップトレイの間でしわになったり、排出ローラに詰まったりする。
【０００５】
結局、上記のいずれの装置においても、フェイスアップ排出させるたびに使用者はフェイスアップトレイを用意しに画像形成装置まで出向かなければならない。特に画像形成装置から遠い場所に設置されたパソコンから画像を形成させる場合には、トレイを用意してからパソコンに戻って画像形成指示を出し、画像が形成された用紙を画像形成装置まで取りに行かねばならず、パソコンから画像形成装置までの往復が面倒であった。
【０００６】
一方、フェイスアップ排出用のトレイを開いたままにしておいた場合、用紙排出口から冷気が入り込み、本体内部の暖気が逃げるため、トナー像を加熱して用紙に定着させる定着ローラの温度が低下しやすくなり、定着ローラを所定の温度までたびたび加熱する必要があるため電力が無駄になっていた。さらに画像形成装置のそばを通りかかった人が開いたフェイスアップ排出用のトレイにぶつかることもあった。
【０００７】
そこで、本発明では、開閉可能なフェイスアップトレイが、フェイスダウン排出する場合は閉じられており、フェイスアップ排出する場合は自動的に開くことで、フェイスアップトレイの用意の手間を省き、用紙の無駄をなくすことができる、画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
さらに、フェイスアップ排出したあとで、用紙が取り除かれると、または一定時間が経過するとフェイスアップトレイが自動的に閉まることにより、定着ローラの温度を低下しにくくして電力を節約でき、また、フェイスアップトレイに人や物がぶつかることによる無用の事故を防ぐことができ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】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明の画像形成装置では、画像形成面を上にして排出される用紙を受けるフェイスアップトレイと、画像形成面を下にして排出される用紙を受けるフェイスダウントレイと、画像形成後の用紙を前記いずれかのトレイに振り分ける用紙搬送方向切り替え手段と、装置全体を制御する制御部とを備える画像形成装置において、
前記フェイスアップトレイは本体の側面に開閉自在に取り付けられ、閉じた状態では自由端を上に向けて本体側面に接し、開いた状態では本体側面から突出するものであるとともに、このフェイスアップトレイが閉じた時にこれを捕捉しそのまま維持するロック手段と、このフェイスアップトレイを開く方向に付勢する付勢手段とが設けられており、前記制御部により、前記用紙搬送方向切り替え手段が前記フェイスダウントレイへの誘導態勢から前記フェイスアップトレイへの誘導態勢に切り替えられると、前記ロック手段が解除され、前記フェイスアップトレイが前記付勢手段により開く構成とする。
【００１０】
また、本発明の画像形成装置では、前記フェイスアップトレイの開閉支点を扇の要のようにして回転する、前記フェイスアップトレイに設けられた扇形ギヤと、画像形成装置の各部に駆動力を伝える主モータと、クラッチ機構を有し前記主モータの駆動力を前記フェイスアップトレイが閉じるように前記扇形ギヤに伝えるギヤ列と、前記フェイスアップトレイの開閉状態を検知するフェイスアップトレイ開閉検知センサとを備え、前記フェイスアップトレイが開いた状態において、前記制御部が前記用紙搬送方向切り替え手段を前記フェイスダウントレイへの誘導態勢に切り替えると同時に前記クラッチ機構を接続することにより前記フェイスアップトレイが閉じ始め、前記フェイスアップトレイが完全に閉じたことを前記フェイスアップトレイ開閉検知センサが検知したことを受け、前記クラッチ機構を解除するものとする。
【００１１】
また、本発明の画像形成装置では、前記フェイスアップトレイの開閉支点を扇の要のようにして回転する、前記フェイスアップトレイに設けられた扇形ギヤと、前記扇形ギヤに接続する駆動ギヤと、前記駆動ギヤの中心と主軸で接続されたフェイスアップトレイ駆動モータと、前記フェイスアップトレイの開閉状態を検知するフェイスアップトレイ位置検知センサを備え、前記フェイスアップトレイが開いた状態において、前記制御部が前記用紙搬送方向切り替え手段を前記フェイスダウントレイへの誘導態勢に切り替えると同時に前記フェイスアップトレイ駆動モータを前記フェイスアップトレイが閉じる方向に回転させ、前記フェイスアップトレイが閉じたことを前記フェイスアップトレイ位置検知センサが検知したことを受け、前記モータを停止させるものとする。
【００１２】
また、本発明の画像形成装置では、前記フェイスアップトレイが開いた状態の時に前記フェイスアップトレイ上の用紙の有無を検知する用紙検知センサを設け、この用紙検知センサが前記フェイスアップトレイ上に用紙があることを検知している間は前記制御部が前記フェイスアップトレイを閉じる動作を行わないものとする。
【００１３】
また、本発明の画像形成装置では、前記フェイスアップトレイの用紙載置面に窪みを設け、前記フェイスアップトレイを閉じたとき、用紙載置面に残留した用紙が前記窪みの中に収まるようにするものとする。
【００１４】
また、本発明の画像形成装置では、前記フェイスアップトレイが閉じたときに前記窪みの入口を閉ざす蓋を前記本体側に設け、この蓋は本体内に退避可能であるとともに常時は付勢手段により進出位置に押し出されているものとする。
【００１５】
また、本発明の画像形成装置では、前記フェイスアップトレイに断熱処理を施すものとする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明による画像形成装置は、開閉可能なフェイスアップトレイに用紙を排出するときに、制御部により用紙搬送方向切り替え手段をフェイスダウントレイへの誘導態勢からフェイスアップトレイへの誘導態勢に切り替えると、ロック手段が解除されてフェイスアップトレイが付勢手段によって開くため、使用者が画像形成装置まで出向いてフェイスアップトレイを開く手間を省くことができる。
【００１７】
また、本発明によれば、フェイスアップトレイが開いた状態において、用紙搬送方向切り替え手段を通常の使用状態であるフェイスダウントレイへの誘導態勢に切り替えると、制御部によりクラッチ機構を動作させて主モータの動力によりフェイスアップトレイが閉じるため、フェイスアップトレイへの用紙排出口から画像形成装置内部の暖気が逃げるままにすることを防ぐことができ、定着ローラの温度を維持するための電力を節約することができる。また、フェイスアップトレイに人や物がぶつかることによる無用の事故を防ぐことができる。
【００１８】
また、本発明によれば、フェイスアップトレイが開いた状態において、制御部によりフェイスアップトレイ駆動モータを動作させてフェイスアップトレイが閉じるため、使用者がフェイスアップ排紙された用紙を取ったあと、フェイスアップトレイを閉じ忘れても、フェイスアップトレイへの用紙排出口から画像形成装置内部の暖気が逃げるのを防ぐことができ、定着ローラの温度を維持するための電力を節約することができる。また、フェイスアップトレイに人や物がぶつかることによる無用の事故を防ぐことができる。
【００１９】
また、本発明によれば、用紙検知センサが開いた状態のフェイスアップトレイ上に用紙があることを検知している間は制御部がフェイスアップトレイを閉じる動作を行わないため、画像が形成された用紙が床に落ちたり、フェイスアップトレイによって折れ曲がったりすることや、用紙によってフェイスアップトレイが完全に閉じないことによる誤動作を防ぐことができる。
【００２０】
また、本発明によれば、フェイスアップトレイが閉じたとき、万一用紙が残っていたとしても、その用紙は窪みの中に収まるため、画像が形成された用紙が床に落ちることや、用紙が挟まってフェイスアップトレイが完全に閉じないことによる誤動作を防ぐことができる。
【００２１】
また、本発明によれば、フェイスアップトレイが閉じた状態で窪みの入口を塞ぐ蓋を設けるため、画像形成装置の見栄えをよくすることができる。また、フェイスアップトレイが閉じる動作の途中でフェイスアップトレイ上の用紙が蓋に触れると蓋が本体内部に押し戻されるため、用紙が挟まってフェイスアップトレイが完全に閉じないことによる誤動作を防ぐことができる。
【００２２】
また、本発明によれば、フェイスアップトレイの内側全面に断熱シートを取り付けるため、画像形成装置内部の暖気が冷めにくく、定着ローラの温度を維持するための電力を節約することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図を用いて説明する。図１は本発明の画像形成装置の実施形態に係るプリンタの概略構成図である。本体１の上面にはフェイスダウントレイ２、左側面には開閉可能なフェイスアップトレイ３、右側面には開閉可能な手差し給紙トレイ４３が設けられている。
【００２４】
本体１の内部には、給紙部４、画像形成部５、定着部６および制御部９が内蔵されている。まず給紙部４について説明する。給紙部４は給紙カセット４１、給紙ローラ４２、手差し給紙トレイ４３および給紙ローラ対４４からなる。給紙カセット４１は、用紙Ｐが収容され、本体１の下部に配設されている。用紙Ｐはここから給紙ローラ４２により１枚ずつ用紙搬送路７１へ送り出され、搬送ローラ対群７２によって搬送される。また、手差し給紙トレイ４３は開閉可能であり、本体１の右側に備えられている。ここに用紙Ｐを載置しておくことにより、給紙カセット４１の用紙Ｐと同様に用紙Ｐは給紙ローラ対４４により１枚ずつ用紙搬送路７１へ送り出され、搬送ローラ対群７２によって搬送される。
【００２５】
次に画像形成部５について説明する。画像形成部５は、感光体ドラム５１と、その周囲に配設された帯電器５２、光走査ユニット５３、現像器５４、転写ローラ５５、クリーニング器５６とを備える。使用者が、本体１に直接またはネットワークを経由して接続された図示しないパーソナルコンピュータ（以下「パソコン」と略称で呼ぶ）から画像形成の指示を出すと制御部９が指示を受け、感光体ドラム５１は時計回りに回転し、まず帯電器５２により感光体ドラム５１の表面は均一に帯電される。次に、光走査ユニット５３から感光体ドラム５１の表面にレーザ光が照射されて、用紙Ｐに形成される画像の部分又は前記画像以外の部分に相当する電荷が消去され、感光体ドラム５１の表面に静電潜像が形成される。そして現像器５４によって感光体ドラム５１上の静電潜像にトナーが供給され静電潜像が顕像化する。
【００２６】
感光体ドラム５１がさらに回転し、トナー画像が転写ローラ５５と対向する位置に来たときに、それに合わせて、感光体ドラム５１と転写ローラ５５との間に用紙Ｐが搬送されてくる。このとき転写ローラ５５に、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されることにより、感光体ドラム５１上のトナー画像が用紙Ｐ上に転写される。感光体ドラム５１上の転写されなかった残留トナーはクリーニング器５６によって感光体ドラム５１上から除去される。一方トナー画像が転写された用紙Ｐは定着ローラ６１と加圧ローラ６２とが圧接してなる定着部６に搬送され、ここでトナー画像は加熱・加圧されて用紙Ｐに定着する。その後用紙Ｐは用紙搬送方向切り替え手段７３により、搬送方向が切り替えられ、フェイスダウン排出ローラ対７４またはフェイスアップ排出ローラ対７５によってフェイスダウントレイ２またはフェイスアップトレイ３の上に排出される。
【００２７】
図２に用紙搬送方向切り替え手段７３およびその近傍の部材の正面形状を示す。用紙搬送方向切り替え手段７３は方向切り替え用ピン７３ａを有し、回転軸７３ｂを中心に回動可能である。方向切り替え用ピン７３ａは、ソレノイド７６ａにより上下可能な方向切り替え用フック７６と係合する。用紙搬送方向切り替え手段７３は、使用者のパソコンからの指示を受けた制御部９が方向切り替え用フック７６を上下させることにより、実線で示すフェイスダウントレイへの誘導態勢と破線で示すフェイスアップトレイへの誘導態勢とに切り替えられる。
【００２８】
搬送ローラ対群４５、フェイスダウン排出ローラ対７４およびフェイスアップ排出ローラ対７５など、本体１内部の回転部分は主モータ（不図示）から駆動力が伝えられている。また、制御部９はプリンタ全体を制御する。
【００２９】
図３に本発明の第１の実施形態を示す。図３のプリンタの部分概略構成図のように、フェイスアップトレイ３にはフェイスアップトレイ３が閉じた状態で用紙搬送方向切り替え手段７３の回転軸７３ｂに係合するロック用フック３３が設けられている。また、フェイスアップトレイ３の開閉支点３１には、フェイスアップトレイ３を開く方向に付勢するねじりコイルばねからなる付勢手段３２が取り付けられている。また、フェイスアップトレイ３の内側（フェイスアップトレイ３を閉じたときに本体１の方向を向く側）の全面に断熱シート３７が取り付けられている。
【００３０】
図４に示すロック用フック３３と回転軸７３ｂの拡大部分のように、回転軸７３ｂは外周の一部に平坦部を設けた形状であり、用紙搬送方向切り替え手段７３がフェイスダウントレイ２への誘導態勢である場合は、実線で示すようにロック用フック３３と係合し、図３のようにフェイスアップトレイ３は閉じている。使用者がパソコンを操作することにより用紙搬送方向切り替え手段７３がフェイスアップトレイ３への誘導態勢に切り替わると、回転軸７３ｂが回転し、破線で示すようにロック用フック３３が持ち上げられて回転軸７３ｂとの係合が外れる。ロック用フック３３が回転軸７３ｂから外れると、図５のように、付勢手段３２によりフェイスアップトレイ３が開く。
【００３１】
このように構成することにより、使用者はフェイスアップ排出する際に、プリンタまで出向かなくてもフェイスアップトレイ３を開くことができる。また、断熱シート３７によって、フェイスアップトレイ３が閉じているときの本体１内部の保温性能が向上するため、定着ローラ６１の温度低下を抑えることができ、定着ローラ６１の所定の温度の維持のための通電量を減らすことができ、電力を節約することができる。
【００３２】
また、第１の実施形態において、フェイスアップトレイ３の回転支点３１近傍には、図３および図５に示すように回転支点３１を扇の要のようにして回転する扇形ギヤ３４と、フェイスアップトレイ３の開閉状態を検知するフェイスアップトレイ開閉検知センサ３５とが設けられている。また、フェイスアップトレイ３にはフェイスアップトレイ３の上の用紙の有無を検知する用紙検知センサ３６が設けられている。フェイスアップトレイ開閉器園地センサ３５と用紙検知センサ３６はともに光反射型センサからなり、ギヤ３４が近接したことまたはフェイスアップトレイ３の上に用紙があることを検知する。また、図６の本体１の右側面方向から見たフェイスアップ排出ローラ対７５の周辺の概略構成図のように、フェイスアップ排出ローラ対７５を構成するローラ７５ａおよびローラ７５ｂのうち下のローラ７５ｂの回転軸７５ｃにはクラッチ機構８２を有するギヤ８１が回転軸７５ｃに対して回転自由かつ左右に移動しないように取り付けられている。また、主モータ（不図示）からギヤ７５ｄによって回転軸７５ｃに伝えられた駆動力を、ギヤ８１からフェイスアップトレイ３が閉じる方向に扇形ギヤ３４に伝えるギヤ列８３が設けられている。回転軸７５ｃは主モータからの駆動力を受け、常に回転している。
【００３３】
図７の、接続されている状態のクラッチ機構の周辺の部分断面図を用いてクラッチ機構８２について説明する。クラッチ機構８２は、ローラ７５ｂの回転軸７５ｃに固定されたフランジ８２ａと、単数または複数個の歯８２ｃが外周に設けられた円筒形のスリーブ８２ｂと、スリーブ８２ｂ内部に配置された締め付けばね８２ｄからなる。フランジ８２ａにはボス部８２ｅが設けられており、このボス部８２ｅはギヤ８１に設けられたボス部８１ａに向かい合い、またボス部８１ａとほぼ同じ直径である。スリーブ８２ｂは、ボス部８１ａとボス部８２ｅを内側に通すように配置され、回転自由であるが、図中左右方向の移動範囲はギヤ８１およびフランジ８２ａで制限されている。締め付けばね８２ｄはコイルばねで構成され、その内径はボス部８１ａおよびボス部８２ｅの外径に近い値であり、その外径はスリーブ８２ｂの内径よりもやや小さい値である。締め付けばね８２ｄは一端をスリーブ８２ｂに固定され、他端をギヤ８１に固定されており、コイルの内側がボス部８１ａおよびボス部８２ｂに軽く接触するように配置されている。
【００３４】
図７および、図８に示す解除されている状態のクラッチ機構の周辺の部分断面図を用いてクラッチ制御ソレノイド８４について説明する。クラッチ制御ソレノイド８４はフラッパ式のものであり、ソレノイドフラッパ８４ａおよび電磁石８４ｂを備えている。ソレノイドフラッパ８４ａの先端には、スリーブの歯８２ｃと平行に爪８４ｃが設けられている。ソレノイドフラッパ８４ａは磁性金属の板からなり、クラッチ制御ソレノイド８４の電源がＯＦＦの状態では、図８に示すように爪８４ｃが歯８２ｃに係合するように折り曲げて形成されている。クラッチ制御ソレノイド８４の電源がＯＮの状態では、図７に示すようにソレノイドフラッパ８４ａが電磁石８４ｂに吸い寄せられて弾性変形して爪８４ｃが上方へ変位し、爪８４ｃの歯８２ｃへの係合が解除される。
【００３５】
続いて、クラッチ機構８２による駆動力伝達動作について説明する。クラッチ制御ソレノイド８４の電源がＯＮの状態では、図７のように爪８４ｃと歯８２ｃとの係合が解除されている。この状態では、回転軸７５ｃの回転により回転するフランジ８２ａのボス部８２ｅに締め付けばね８２ｄが巻き付き、スリーブ８２ｂもともに回転し、さらに締め付けばね８２ｄがギヤ８１のボス部８１ａに巻き付くため、ギヤ８１に駆動力が伝えられる。
【００３６】
クラッチ制御ソレノイド８４の電源がＯＦＦの状態では、図８のように爪８４ｃが歯８２ｃに係合している。この状態では、回転軸７５ｃの回転によりフランジ８２ａは回転するが、スリーブ８２ｂは爪８４Ｃにより固定される。締め付けばね８２ｄはフランジ８２ａのボス部８２ｅに接触するものの、ボス部８２ｅの回転方向は締め付けばね８２ｄの巻き付きを緩める方向であるため、ギヤ８１には駆動力が伝えられない。以上のクラッチ機構８２の動作をふまえて、図５〜８を用いてフェイスアップトレイ３を閉じる動作を説明する。
【００３７】
用紙がフェイスアップトレイ３の上にあるときは、用紙検知センサ３６が用紙を検知し、これを受けて制御部９はフェイスアップトレイ３を閉じる動作を開始しない。
【００３８】
使用者がフェイスアップトレイ３から用紙を回収すると、用紙検知センサ３６が用紙を検知しなくなり、これを受けて制御部９はフェイスアップトレイ３を閉じる動作を開始する。すなわち、方向切り替え用フック７６を下に動かして用紙搬送方向切り替え手段７３をフェイスダウントレイ２への誘導態勢に切り替えると同時に、クラッチ制御ソレノイド８４の電源をＯＮにしてクラッチ機構８２をつなぎ、回転軸７５ｃの駆動力により扇形ギヤ３４を回転させてフェイスアップトレイ３を閉じる。するとロック用フック３３が回転軸７３ｂに係合し、フェイスアップトレイ３がロックされる。センサ３４がフェイスアップトレイ３の閉じたことを検知したことを受け、制御部９はクラッチ制御ソレノイドの電源をＯＦＦにして、フェイスアップトレイ３を閉じる動作を完了する。
【００３９】
ここで、ギヤ８１およびクラッチ機構８２の設置場所は回転軸７５ｃに限られない。主モータの駆動力が伝えられていればどの回転軸に取り付けられても構わない。その場合、扇形ギヤ３４をフェイスアップトレイ３が閉じる方向に回転させるように、ギヤ列８３を構成するギヤはギヤ８１の回転方向に応じて単数または複数個設ける。
【００４０】
このように構成することにより、用紙をフェイスアップトレイ３から回収したときにフェイスアップトレイ３を閉じ忘れても、用紙検知センサ３６が用紙を検知しなくなったことを受けて自動的にフェイスアップトレイ３が閉じるため、開いたままのフェイスアップトレイ３にぶつかることによる無用の事故を減らすことができる。また、本体１内部の暖気がフェイスアップトレイ３への用紙排出口から放出され続けるということがなくなるため、定着ローラ６１の温度低下を抑えることができ、電力を節約することができる。さらに、用紙検知センサ３６により用紙がフェイスアップトレイ３の上にある場合はフェイスアップトレイ３を閉じる動作を行わないため、画像が形成された用紙が床に落ちて汚れたり、フェイスアップトレイ３の閉じる動作によって折れ曲がったりすることがない。
【００４１】
本発明の第２の実施形態を、図９のプリンタの概略構成図に示す。第２の実施形態では、フェイスアップトレイ３に、フェイスアップトレイ３よりも幅の狭い用紙が収まる窪み３８が設けられている。フェイスアップトレイ３が閉じた時には窪み３８の端が上を向き、上部に開いた入口ができる。このフェイスアップトレイ３が閉じた時に、窪み３８の上部の入口を塞ぐ、蓋３９が本体１に設けられている。蓋３９は窪み３８と同じ幅であって、本体１内部から本体側面に設けた蓋挿入口３９ａを通して設けられている。蓋３９は、圧縮コイルばねからなる付勢手段３９ｂにより窪み３８の上部の入口を塞ぐ方向に付勢されている。
【００４２】
図１０は本発明の第２の実施形態に係るプリンタの部分正面図である。フェイスアップトレイ３の回転支点３１近傍には、回転支点３１を扇の要のようにして回転する扇形ギヤ３４と、フェイスアップトレイ３の開閉状態を検知するフェイスアップトレイ開閉検知センサ３５と、フェイスアップトレイ閉鎖部８５とが設けられている。フェイスアップトレイ閉鎖部８５は、扇形ギヤ３４に噛み合うフェイスアップトレイ閉鎖ギヤ８５ａおよびフェイスアップトレイ閉鎖ギヤ８５ａの中心に回転軸が接続され、フェイスアップトレイ３が閉じる方向にフェイスアップトレイ閉鎖ギヤ８５ａを回転させるフェイスアップトレイ閉鎖モータ８５ｂとからなる。
【００４３】
また、第１の実施形態と同様に、フェイスアップトレイ３にはフェイスアップトレイ３が閉じた状態で用紙搬送方向切り替え手段７３の回転軸７３ｂに係合するロック用フック３３が設けられており、フェイスアップトレイ３の開閉支点３１には、フェイスアップトレイ３を開く方向に付勢するねじりコイルばねからなる付勢手段３２が取り付けられている。
【００４４】
第１の実施形態と同様に用紙搬送方向切り替え手段７３の方向をフェイスアップトレイ３への誘導態勢に切り替えることによってフェイスアップトレイ３が開く。フェイスアップトレイ３への用紙排出完了後一定の時間が経過すると、フェイスアップトレイ３上の用紙の有無にかかわらず、制御部９はフェイスアップトレイ３を閉じる動作を開始する。すなわち、方向切り替え用フック７６を下に動かして用紙搬送方向切り替え手段７３をフェイスダウントレイ２への誘導態勢に切り替えると同時に、フェイスアップトレイ閉鎖モータ３７ｂを回転させ、フェイスアップトレイ３を閉じると、ロック用フック３３が回転軸７３ｂに係合し、フェイスアップトレイ３がロックされる。フェイスアップトレイ３の上に用紙がある場合でも、窪み３８に用紙が収まるため、フェイスアップトレイ３を閉じることができる。フェイスアップトレイ開閉検知センサ３４がフェイスアップトレイ３の閉じたことを検知したことを受け、制御部９はフェイスアップトレイ閉鎖モータ３７ｂを停止し、フェイスアップトレイ３を閉じる動作を完了する。
【００４５】
フェイスアップトレイ３の上の用紙が窪み３８よりも長手方向が長い場合でも、図１１の部分拡大図のように、フェイスアップトレイ３が閉じると蓋３９が用紙Ｐに触れて、付勢手段３９ｂに付勢されながら本体内部に押し戻されるため、フェイスアップトレイ３を閉じることができる。ここで、蓋３９は図１２の部分拡大図のように、ねじりコイルばねからなる付勢手段３９ｂに付勢され、上端部を回動軸として回動可能とすることもできる。
【００４６】
このように構成することにより、フェイスアップトレイ３を閉じ忘れた場合でも自動的にフェイスアップトレイ３が閉じるため、開いたフェイスアップトレイ３にぶつかることによる無用の事故を減らすことができる。また、本体１内部の暖気がフェイスアップトレイ３への用紙排出口から逃げなくなるため、定着ローラ６１の温度低下を抑えることができ、電力を節約することができる。
【００４７】
また、万一フェイスアップトレイ３の上に用紙が残っている場合にフェイスアップトレイ３が閉じられたとしても窪み３８に用紙が収まるため、フェイスアップトレイ３が閉じる動作の途中で用紙が本体１とフェイスアップトレイ３の間に挟まってフェイスアップトレイ３が完全に閉じないことによる誤動作がなくなる。例えば、制御部９が閉じられないフェイスアップトレイ３を繰り返し閉じようとするといった誤動作がなくなる。
【００４８】
また、フェイスアップトレイ３の上に用紙がない場合もしくは用紙が窪み３８よりも小さい場合は、蓋３９が窪み３８の上部の入口を塞ぐため見栄えも悪くない。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明に係る画像形成装置のフェイスアップトレイの開閉機構は、用紙排出トレイだけでなく、開閉可能な手差し給紙トレイにも利用することができる。また、画像形成装置はプリンタに限られず、ファクシミリ、複写機、またはこれらの複合機であってもこの開閉機構を利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の画像形成装置の実施形態に係るプリンタの概略構成図
【図２】用紙搬送方向切り替え手段近傍の正面図
【図３】第１の実施形態に係るプリンタの部分正面図
【図４】ロック用フックと用紙搬送方向切り替え手段の回転軸の部分拡大図
【図５】第１の実施形態に係るフェイスアップトレイが開いた状態のプリンタの部分正面図
【図６】本体の右側面方向から見たフェイスアップ排出ローラ対周辺の概略構成図
【図７】接続されている状態のクラッチ機構の周辺の部分断面図
【図８】解除されている状態のクラッチ機構の周辺の部分断面図
【図９】第２の実施形態に係るプリンタの概略構成図
【図１０】第２の実施形態に係るプリンタの部分正面図
【図１１】第２の実施形態に係るプリンタの部分拡大図
【図１２】第２の実施形態の変形実施態様に係るフェイスアップトレイ３の部分拡大図
【符号の説明】
【００５１】
１ 本体
２ フェイスダウントレイ
３ フェイスアップトレイ
９ 制御部
３２ 付勢手段
３３ ロック用フック
３４ 扇形ギヤ
３５ フェイスアップトレイ開閉検知センサ
３６ 用紙検知センサ
３７ 断熱シート
３８ 窪み
３９ 蓋
３９ａ 蓋挿入口
３９ｂ 付勢手段
７３ 用紙搬送方向切り替え手段
７３ａ 方向切り替え用ピン
７３ｂ 回転軸
８１ ギヤ
８２ クラッチ機構
８３ ギヤ列
８５ フェイスアップトレイ閉鎖部
８５ａ フェイスアップトレイ閉鎖ギヤ
８５ｂ フェイスアップトレイ閉鎖モータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェイスアップ排出とフェイスダウン排出が可能な画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において、画像が形成された用紙を排出する場合、順番が正しく積み重ねられるようにフェイスダウン排出されるようになっている。フェイスダウン排出部は、多くの場合画像形成部や定着部の上に設定され、定着部からそこまで屈曲した搬送路が設定されている。しかし、厚紙などでは曲率半径の小さい屈曲した搬送路を搬送されると用紙が折れ曲がってしまうことがある。そのため、用紙が曲がらないような経路を搬送されるように、定着部からほぼ真っ直ぐに延びる排出部を設けた画像形成装置が既に知られている。定着部からほぼ真っ直ぐに延びる排出部は、用紙の画像形成面が上を向く、フェイスアップ排出部となる。
【０００３】
フェイスアップ排出された用紙を受けるため、トレイを設ける必要がある。このような目的で設けられるトレイ、すなわちフェイスアップトレイとしては、ユーザがフェイスアップ排出する際に、画像形成装置外壁に取り付けるものや、特許文献１、２のように本体外装を手で開いてトレイとするものが提案されている。
【特許文献１】特開２００１−２７８５２５号公報（第３頁、図２）
【特許文献２】特開平１１−１３３６８９号公報（第２頁−第３頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のいずれの装置においてもフェイスアップトレイを用意せずにフェイスアップ排出動作させると次のような問題が起こる。フェイスアップトレイを画像形成装置外壁に取り付けるものの場合、フェイスアップトレイがないために画像が形成された用紙が床に落ちて折れたり汚れたりする。また、特許文献１または２に記載のものでは、閉じられたフェイスアップトレイに排出が阻まれて画像が形成された用紙が排出ローラと閉じられたフェイスアップトレイの間でしわになったり、排出ローラに詰まったりする。
【０００５】
結局、上記のいずれの装置においても、フェイスアップ排出させるたびに使用者はフェイスアップトレイを用意しに画像形成装置まで出向かなければならない。特に画像形成装置から遠い場所に設置されたパソコンから画像を形成させる場合には、トレイを用意してからパソコンに戻って画像形成指示を出し、画像が形成された用紙を画像形成装置まで取りに行かねばならず、パソコンから画像形成装置までの往復が面倒であった。
【０００６】
一方、フェイスアップ排出用のトレイを開いたままにしておいた場合、用紙排出口から冷気が入り込み、本体内部の暖気が逃げるため、トナー像を加熱して用紙に定着させる定着ローラの温度が低下しやすくなり、定着ローラを所定の温度までたびたび加熱する必要があるため電力が無駄になっていた。さらに画像形成装置のそばを通りかかった人が開いたフェイスアップ排出用のトレイにぶつかることもあった。
【０００７】
そこで、本発明では、開閉可能なフェイスアップトレイが、フェイスダウン排出する場合は閉じられており、フェイスアップ排出する場合は自動的に開くことで、フェイスアップトレイの用意の手間を省き、用紙の無駄をなくすことができる、画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
さらに、フェイスアップ排出したあとで、用紙が取り除かれると、または一定時間が経過するとフェイスアップトレイが自動的に閉まることにより、定着ローラの温度を低下しにくくして電力を節約でき、また、フェイスアップトレイに人や物がぶつかることによる無用の事故を防ぐことができ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】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明の画像形成装置では、画像形成面を上にして排出される用紙を受けるフェイスアップトレイと、画像形成面を下にして排出される用紙を受けるフェイスダウントレイと、画像形成後の用紙を前記いずれかのトレイに振り分ける用紙搬送方向切り替え手段と、装置全体を制御する制御部とを備える画像形成装置において、
前記フェイスアップトレイは本体の側面に開閉自在に取り付けられ、閉じた状態では自由端を上に向けて本体側面に接し、開いた状態では本体側面から突出するものであるとともに、このフェイスアップトレイが閉じた時にこれを捕捉しそのまま維持するロック手段と、このフェイスアップトレイを開く方向に付勢する付勢手段とが設けられており、前記制御部により、前記用紙搬送方向切り替え手段が前記フェイスダウントレイへの誘導態勢から前記フェイスアップトレイへの誘導態勢に切り替えられると、前記ロック手段が解除され、前記フェイスアップトレイが前記付勢手段により開く構成とする。
【００１０】
また、本発明の画像形成装置では、前記フェイスアップトレイの開閉支点を扇の要のようにして回転する、前記フェイスアップトレイに設けられた扇形ギヤと、画像形成装置の各部に駆動力を伝える主モータと、クラッチ機構を有し前記主モータの駆動力を前記フェイスアップトレイが閉じるように前記扇形ギヤに伝えるギヤ列と、前記フェイスアップトレイの開閉状態を検知するフェイスアップトレイ開閉検知センサとを備え、前記フェイスアップトレイが開いた状態において、前記制御部が前記用紙搬送方向切り替え手段を前記フェイスダウントレイへの誘導態勢に切り替えると同時に前記クラッチ機構を接続することにより前記フェイスアップトレイが閉じ始め、前記フェイスアップトレイが完全に閉じたことを前記フェイスアップトレイ開閉検知センサが検知したことを受け、前記クラッチ機構を解除するものとする。
【００１１】
また、本発明の画像形成装置では、前記フェイスアップトレイの開閉支点を扇の要のようにして回転する、前記フェイスアップトレイに設けられた扇形ギヤと、前記扇形ギヤに接続する駆動ギヤと、前記駆動ギヤの中心と主軸で接続されたフェイスアップトレイ駆動モータと、前記フェイスアップトレイの開閉状態を検知するフェイスアップトレイ位置検知センサを備え、前記フェイスアップトレイが開いた状態において、前記制御部が前記用紙搬送方向切り替え手段を前記フェイスダウントレイへの誘導態勢に切り替えると同時に前記フェイスアップトレイ駆動モータを前記フェイスアップトレイが閉じる方向に回転させ、前記フェイスアップトレイが閉じたことを前記フェイスアップトレイ位置検知センサが検知したことを受け、前記モータを停止させるものとする。
【００１２】
また、本発明の画像形成装置では、前記フェイスアップトレイが開いた状態の時に前記フェイスアップトレイ上の用紙の有無を検知する用紙検知センサを設け、この用紙検知センサが前記フェイスアップトレイ上に用紙があることを検知している間は前記制御部が前記フェイスアップトレイを閉じる動作を行わないものとする。
【００１３】
また、本発明の画像形成装置では、前記フェイスアップトレイの用紙載置面に窪みを設け、前記フェイスアップトレイを閉じたとき、用紙載置面に残留した用紙が前記窪みの中に収まるようにするものとする。
【００１４】
また、本発明の画像形成装置では、前記フェイスアップトレイが閉じたときに前記窪みの入口を閉ざす蓋を前記本体側に設け、この蓋は本体内に退避可能であるとともに常時は付勢手段により進出位置に押し出されているものとする。
【００１５】
また、本発明の画像形成装置では、前記フェイスアップトレイに断熱処理を施すものとする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明による画像形成装置は、開閉可能なフェイスアップトレイに用紙を排出するときに、制御部により用紙搬送方向切り替え手段をフェイスダウントレイへの誘導態勢からフェイスアップトレイへの誘導態勢に切り替えると、ロック手段が解除されてフェイスアップトレイが付勢手段によって開くため、使用者が画像形成装置まで出向いてフェイスアップトレイを開く手間を省くことができる。
【００１７】
また、本発明によれば、フェイスアップトレイが開いた状態において、用紙搬送方向切り替え手段を通常の使用状態であるフェイスダウントレイへの誘導態勢に切り替えると、制御部によりクラッチ機構を動作させて主モータの動力によりフェイスアップトレイが閉じるため、フェイスアップトレイへの用紙排出口から画像形成装置内部の暖気が逃げるままにすることを防ぐことができ、定着ローラの温度を維持するための電力を節約することができる。また、フェイスアップトレイに人や物がぶつかることによる無用の事故を防ぐことができる。
【００１８】
また、本発明によれば、フェイスアップトレイが開いた状態において、制御部によりフェイスアップトレイ駆動モータを動作させてフェイスアップトレイが閉じるため、使用者がフェイスアップ排紙された用紙を取ったあと、フェイスアップトレイを閉じ忘れても、フェイスアップトレイへの用紙排出口から画像形成装置内部の暖気が逃げるのを防ぐことができ、定着ローラの温度を維持するための電力を節約することができる。また、フェイスアップトレイに人や物がぶつかることによる無用の事故を防ぐことができる。
【００１９】
また、本発明によれば、用紙検知センサが開いた状態のフェイスアップトレイ上に用紙があることを検知している間は制御部がフェイスアップトレイを閉じる動作を行わないため、画像が形成された用紙が床に落ちたり、フェイスアップトレイによって折れ曲がったりすることや、用紙によってフェイスアップトレイが完全に閉じないことによる誤動作を防ぐことができる。
【００２０】
また、本発明によれば、フェイスアップトレイが閉じたとき、万一用紙が残っていたとしても、その用紙は窪みの中に収まるため、画像が形成された用紙が床に落ちることや、用紙が挟まってフェイスアップトレイが完全に閉じないことによる誤動作を防ぐことができる。
【００２１】
また、本発明によれば、フェイスアップトレイが閉じた状態で窪みの入口を塞ぐ蓋を設けるため、画像形成装置の見栄えをよくすることができる。また、フェイスアップトレイが閉じる動作の途中でフェイスアップトレイ上の用紙が蓋に触れると蓋が本体内部に押し戻されるため、用紙が挟まってフェイスアップトレイが完全に閉じないことによる誤動作を防ぐことができる。
【００２２】
また、本発明によれば、フェイスアップトレイの内側全面に断熱シートを取り付けるため、画像形成装置内部の暖気が冷めにくく、定着ローラの温度を維持するための電力を節約することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図を用いて説明する。図１は本発明の画像形成装置の実施形態に係るプリンタの概略構成図である。本体１の上面にはフェイスダウントレイ２、左側面には開閉可能なフェイスアップトレイ３、右側面には開閉可能な手差し給紙トレイ４３が設けられている。
【００２４】
本体１の内部には、給紙部４、画像形成部５、定着部６および制御部９が内蔵されている。まず給紙部４について説明する。給紙部４は給紙カセット４１、給紙ローラ４２、手差し給紙トレイ４３および給紙ローラ対４４からなる。給紙カセット４１は、用紙Ｐが収容され、本体１の下部に配設されている。用紙Ｐはここから給紙ローラ４２により１枚ずつ用紙搬送路７１へ送り出され、搬送ローラ対群７２によって搬送される。また、手差し給紙トレイ４３は開閉可能であり、本体１の右側に備えられている。ここに用紙Ｐを載置しておくことにより、給紙カセット４１の用紙Ｐと同様に用紙Ｐは給紙ローラ対４４により１枚ずつ用紙搬送路７１へ送り出され、搬送ローラ対群７２によって搬送される。
【００２５】
次に画像形成部５について説明する。画像形成部５は、感光体ドラム５１と、その周囲に配設された帯電器５２、光走査ユニット５３、現像器５４、転写ローラ５５、クリーニング器５６とを備える。使用者が、本体１に直接またはネットワークを経由して接続された図示しないパーソナルコンピュータ（以下「パソコン」と略称で呼ぶ）から画像形成の指示を出すと制御部９が指示を受け、感光体ドラム５１は時計回りに回転し、まず帯電器５２により感光体ドラム５１の表面は均一に帯電される。次に、光走査ユニット５３から感光体ドラム５１の表面にレーザ光が照射されて、用紙Ｐに形成される画像の部分又は前記画像以外の部分に相当する電荷が消去され、感光体ドラム５１の表面に静電潜像が形成される。そして現像器５４によって感光体ドラム５１上の静電潜像にトナーが供給され静電潜像が顕像化する。
【００２６】
感光体ドラム５１がさらに回転し、トナー画像が転写ローラ５５と対向する位置に来たときに、それに合わせて、感光体ドラム５１と転写ローラ５５との間に用紙Ｐが搬送されてくる。このとき転写ローラ５５に、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されることにより、感光体ドラム５１上のトナー画像が用紙Ｐ上に転写される。感光体ドラム５１上の転写されなかった残留トナーはクリーニング器５６によって感光体ドラム５１上から除去される。一方トナー画像が転写された用紙Ｐは定着ローラ６１と加圧ローラ６２とが圧接してなる定着部６に搬送され、ここでトナー画像は加熱・加圧されて用紙Ｐに定着する。その後用紙Ｐは用紙搬送方向切り替え手段７３により、搬送方向が切り替えられ、フェイスダウン排出ローラ対７４またはフェイスアップ排出ローラ対７５によってフェイスダウントレイ２またはフェイスアップトレイ３の上に排出される。
【００２７】
図２に用紙搬送方向切り替え手段７３およびその近傍の部材の正面形状を示す。用紙搬送方向切り替え手段７３は方向切り替え用ピン７３ａを有し、回転軸７３ｂを中心に回動可能である。方向切り替え用ピン７３ａは、ソレノイド７６ａにより上下可能な方向切り替え用フック７６と係合する。用紙搬送方向切り替え手段７３は、使用者のパソコンからの指示を受けた制御部９が方向切り替え用フック７６を上下させることにより、実線で示すフェイスダウントレイへの誘導態勢と破線で示すフェイスアップトレイへの誘導態勢とに切り替えられる。
【００２８】
搬送ローラ対群４５、フェイスダウン排出ローラ対７４およびフェイスアップ排出ローラ対７５など、本体１内部の回転部分は主モータ（不図示）から駆動力が伝えられている。また、制御部９はプリンタ全体を制御する。
【００２９】
図３に本発明の第１の実施形態を示す。図３のプリンタの部分概略構成図のように、フェイスアップトレイ３にはフェイスアップトレイ３が閉じた状態で用紙搬送方向切り替え手段７３の回転軸７３ｂに係合するロック用フック３３が設けられている。また、フェイスアップトレイ３の開閉支点３１には、フェイスアップトレイ３を開く方向に付勢するねじりコイルばねからなる付勢手段３２が取り付けられている。また、フェイスアップトレイ３の内側（フェイスアップトレイ３を閉じたときに本体１の方向を向く側）の全面に断熱シート３７が取り付けられている。
【００３０】
図４に示すロック用フック３３と回転軸７３ｂの拡大部分のように、回転軸７３ｂは外周の一部に平坦部を設けた形状であり、用紙搬送方向切り替え手段７３がフェイスダウントレイ２への誘導態勢である場合は、実線で示すようにロック用フック３３と係合し、図３のようにフェイスアップトレイ３は閉じている。使用者がパソコンを操作することにより用紙搬送方向切り替え手段７３がフェイスアップトレイ３への誘導態勢に切り替わると、回転軸７３ｂが回転し、破線で示すようにロック用フック３３が持ち上げられて回転軸７３ｂとの係合が外れる。ロック用フック３３が回転軸７３ｂから外れると、図５のように、付勢手段３２によりフェイスアップトレイ３が開く。
【００３１】
このように構成することにより、使用者はフェイスアップ排出する際に、プリンタまで出向かなくてもフェイスアップトレイ３を開くことができる。また、断熱シート３７によって、フェイスアップトレイ３が閉じているときの本体１内部の保温性能が向上するため、定着ローラ６１の温度低下を抑えることができ、定着ローラ６１の所定の温度の維持のための通電量を減らすことができ、電力を節約することができる。
【００３２】
また、第１の実施形態において、フェイスアップトレイ３の回転支点３１近傍には、図３および図５に示すように回転支点３１を扇の要のようにして回転する扇形ギヤ３４と、フェイスアップトレイ３の開閉状態を検知するフェイスアップトレイ開閉検知センサ３５とが設けられている。また、フェイスアップトレイ３にはフェイスアップトレイ３の上の用紙の有無を検知する用紙検知センサ３６が設けられている。フェイスアップトレイ開閉器園地センサ３５と用紙検知センサ３６はともに光反射型センサからなり、ギヤ３４が近接したことまたはフェイスアップトレイ３の上に用紙があることを検知する。また、図６の本体１の右側面方向から見たフェイスアップ排出ローラ対７５の周辺の概略構成図のように、フェイスアップ排出ローラ対７５を構成するローラ７５ａおよびローラ７５ｂのうち下のローラ７５ｂの回転軸７５ｃにはクラッチ機構８２を有するギヤ８１が回転軸７５ｃに対して回転自由かつ左右に移動しないように取り付けられている。また、主モータ（不図示）からギヤ７５ｄによって回転軸７５ｃに伝えられた駆動力を、ギヤ８１からフェイスアップトレイ３が閉じる方向に扇形ギヤ３４に伝えるギヤ列８３が設けられている。回転軸７５ｃは主モータからの駆動力を受け、常に回転している。
【００３３】
図７の、接続されている状態のクラッチ機構の周辺の部分断面図を用いてクラッチ機構８２について説明する。クラッチ機構８２は、ローラ７５ｂの回転軸７５ｃに固定されたフランジ８２ａと、単数または複数個の歯８２ｃが外周に設けられた円筒形のスリーブ８２ｂと、スリーブ８２ｂ内部に配置された締め付けばね８２ｄからなる。フランジ８２ａにはボス部８２ｅが設けられており、このボス部８２ｅはギヤ８１に設けられたボス部８１ａに向かい合い、またボス部８１ａとほぼ同じ直径である。スリーブ８２ｂは、ボス部８１ａとボス部８２ｅを内側に通すように配置され、回転自由であるが、図中左右方向の移動範囲はギヤ８１およびフランジ８２ａで制限されている。締め付けばね８２ｄはコイルばねで構成され、その内径はボス部８１ａおよびボス部８２ｅの外径に近い値であり、その外径はスリーブ８２ｂの内径よりもやや小さい値である。締め付けばね８２ｄは一端をスリーブ８２ｂに固定され、他端をギヤ８１に固定されており、コイルの内側がボス部８１ａおよびボス部８２ｂに軽く接触するように配置されている。
【００３４】
図７および、図８に示す解除されている状態のクラッチ機構の周辺の部分断面図を用いてクラッチ制御ソレノイド８４について説明する。クラッチ制御ソレノイド８４はフラッパ式のものであり、ソレノイドフラッパ８４ａおよび電磁石８４ｂを備えている。ソレノイドフラッパ８４ａの先端には、スリーブの歯８２ｃと平行に爪８４ｃが設けられている。ソレノイドフラッパ８４ａは磁性金属の板からなり、クラッチ制御ソレノイド８４の電源がＯＦＦの状態では、図８に示すように爪８４ｃが歯８２ｃに係合するように折り曲げて形成されている。クラッチ制御ソレノイド８４の電源がＯＮの状態では、図７に示すようにソレノイドフラッパ８４ａが電磁石８４ｂに吸い寄せられて弾性変形して爪８４ｃが上方へ変位し、爪８４ｃの歯８２ｃへの係合が解除される。
【００３５】
続いて、クラッチ機構８２による駆動力伝達動作について説明する。クラッチ制御ソレノイド８４の電源がＯＮの状態では、図７のように爪８４ｃと歯８２ｃとの係合が解除されている。この状態では、回転軸７５ｃの回転により回転するフランジ８２ａのボス部８２ｅに締め付けばね８２ｄが巻き付き、スリーブ８２ｂもともに回転し、さらに締め付けばね８２ｄがギヤ８１のボス部８１ａに巻き付くため、ギヤ８１に駆動力が伝えられる。
【００３６】
クラッチ制御ソレノイド８４の電源がＯＦＦの状態では、図８のように爪８４ｃが歯８２ｃに係合している。この状態では、回転軸７５ｃの回転によりフランジ８２ａは回転するが、スリーブ８２ｂは爪８４Ｃにより固定される。締め付けばね８２ｄはフランジ８２ａのボス部８２ｅに接触するものの、ボス部８２ｅの回転方向は締め付けばね８２ｄの巻き付きを緩める方向であるため、ギヤ８１には駆動力が伝えられない。以上のクラッチ機構８２の動作をふまえて、図５〜８を用いてフェイスアップトレイ３を閉じる動作を説明する。
【００３７】
用紙がフェイスアップトレイ３の上にあるときは、用紙検知センサ３６が用紙を検知し、これを受けて制御部９はフェイスアップトレイ３を閉じる動作を開始しない。
【００３８】
使用者がフェイスアップトレイ３から用紙を回収すると、用紙検知センサ３６が用紙を検知しなくなり、これを受けて制御部９はフェイスアップトレイ３を閉じる動作を開始する。すなわち、方向切り替え用フック７６を下に動かして用紙搬送方向切り替え手段７３をフェイスダウントレイ２への誘導態勢に切り替えると同時に、クラッチ制御ソレノイド８４の電源をＯＮにしてクラッチ機構８２をつなぎ、回転軸７５ｃの駆動力により扇形ギヤ３４を回転させてフェイスアップトレイ３を閉じる。するとロック用フック３３が回転軸７３ｂに係合し、フェイスアップトレイ３がロックされる。センサ３４がフェイスアップトレイ３の閉じたことを検知したことを受け、制御部９はクラッチ制御ソレノイドの電源をＯＦＦにして、フェイスアップトレイ３を閉じる動作を完了する。
【００３９】
ここで、ギヤ８１およびクラッチ機構８２の設置場所は回転軸７５ｃに限られない。主モータの駆動力が伝えられていればどの回転軸に取り付けられても構わない。その場合、扇形ギヤ３４をフェイスアップトレイ３が閉じる方向に回転させるように、ギヤ列８３を構成するギヤはギヤ８１の回転方向に応じて単数または複数個設ける。
【００４０】
このように構成することにより、用紙をフェイスアップトレイ３から回収したときにフェイスアップトレイ３を閉じ忘れても、用紙検知センサ３６が用紙を検知しなくなったことを受けて自動的にフェイスアップトレイ３が閉じるため、開いたままのフェイスアップトレイ３にぶつかることによる無用の事故を減らすことができる。また、本体１内部の暖気がフェイスアップトレイ３への用紙排出口から放出され続けるということがなくなるため、定着ローラ６１の温度低下を抑えることができ、電力を節約することができる。さらに、用紙検知センサ３６により用紙がフェイスアップトレイ３の上にある場合はフェイスアップトレイ３を閉じる動作を行わないため、画像が形成された用紙が床に落ちて汚れたり、フェイスアップトレイ３の閉じる動作によって折れ曲がったりすることがない。
【００４１】
本発明の第２の実施形態を、図９のプリンタの概略構成図に示す。第２の実施形態では、フェイスアップトレイ３に、フェイスアップトレイ３よりも幅の狭い用紙が収まる窪み３８が設けられている。フェイスアップトレイ３が閉じた時には窪み３８の端が上を向き、上部に開いた入口ができる。このフェイスアップトレイ３が閉じた時に、窪み３８の上部の入口を塞ぐ、蓋３９が本体１に設けられている。蓋３９は窪み３８と同じ幅であって、本体１内部から本体側面に設けた蓋挿入口３９ａを通して設けられている。蓋３９は、圧縮コイルばねからなる付勢手段３９ｂにより窪み３８の上部の入口を塞ぐ方向に付勢されている。
【００４２】
図１０は本発明の第２の実施形態に係るプリンタの部分正面図である。フェイスアップトレイ３の回転支点３１近傍には、回転支点３１を扇の要のようにして回転する扇形ギヤ３４と、フェイスアップトレイ３の開閉状態を検知するフェイスアップトレイ開閉検知センサ３５と、フェイスアップトレイ閉鎖部８５とが設けられている。フェイスアップトレイ閉鎖部８５は、扇形ギヤ３４に噛み合うフェイスアップトレイ閉鎖ギヤ８５ａおよびフェイスアップトレイ閉鎖ギヤ８５ａの中心に回転軸が接続され、フェイスアップトレイ３が閉じる方向にフェイスアップトレイ閉鎖ギヤ８５ａを回転させるフェイスアップトレイ閉鎖モータ８５ｂとからなる。
【００４３】
また、第１の実施形態と同様に、フェイスアップトレイ３にはフェイスアップトレイ３が閉じた状態で用紙搬送方向切り替え手段７３の回転軸７３ｂに係合するロック用フック３３が設けられており、フェイスアップトレイ３の開閉支点３１には、フェイスアップトレイ３を開く方向に付勢するねじりコイルばねからなる付勢手段３２が取り付けられている。
【００４４】
第１の実施形態と同様に用紙搬送方向切り替え手段７３の方向をフェイスアップトレイ３への誘導態勢に切り替えることによってフェイスアップトレイ３が開く。フェイスアップトレイ３への用紙排出完了後一定の時間が経過すると、フェイスアップトレイ３上の用紙の有無にかかわらず、制御部９はフェイスアップトレイ３を閉じる動作を開始する。すなわち、方向切り替え用フック７６を下に動かして用紙搬送方向切り替え手段７３をフェイスダウントレイ２への誘導態勢に切り替えると同時に、フェイスアップトレイ閉鎖モータ３７ｂを回転させ、フェイスアップトレイ３を閉じると、ロック用フック３３が回転軸７３ｂに係合し、フェイスアップトレイ３がロックされる。フェイスアップトレイ３の上に用紙がある場合でも、窪み３８に用紙が収まるため、フェイスアップトレイ３を閉じることができる。フェイスアップトレイ開閉検知センサ３４がフェイスアップトレイ３の閉じたことを検知したことを受け、制御部９はフェイスアップトレイ閉鎖モータ３７ｂを停止し、フェイスアップトレイ３を閉じる動作を完了する。
【００４５】
フェイスアップトレイ３の上の用紙が窪み３８よりも長手方向が長い場合でも、図１１の部分拡大図のように、フェイスアップトレイ３が閉じると蓋３９が用紙Ｐに触れて、付勢手段３９ｂに付勢されながら本体内部に押し戻されるため、フェイスアップトレイ３を閉じることができる。ここで、蓋３９は図１２の部分拡大図のように、ねじりコイルばねからなる付勢手段３９ｂに付勢され、上端部を回動軸として回動可能とすることもできる。
【００４６】
このように構成することにより、フェイスアップトレイ３を閉じ忘れた場合でも自動的にフェイスアップトレイ３が閉じるため、開いたフェイスアップトレイ３にぶつかることによる無用の事故を減らすことができる。また、本体１内部の暖気がフェイスアップトレイ３への用紙排出口から逃げなくなるため、定着ローラ６１の温度低下を抑えることができ、電力を節約することができる。
【００４７】
また、万一フェイスアップトレイ３の上に用紙が残っている場合にフェイスアップトレイ３が閉じられたとしても窪み３８に用紙が収まるため、フェイスアップトレイ３が閉じる動作の途中で用紙が本体１とフェイスアップトレイ３の間に挟まってフェイスアップトレイ３が完全に閉じないことによる誤動作がなくなる。例えば、制御部９が閉じられないフェイスアップトレイ３を繰り返し閉じようとするといった誤動作がなくなる。
【００４８】
また、フェイスアップトレイ３の上に用紙がない場合もしくは用紙が窪み３８よりも小さい場合は、蓋３９が窪み３８の上部の入口を塞ぐため見栄えも悪くない。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明に係る画像形成装置のフェイスアップトレイの開閉機構は、用紙排出トレイだけでなく、開閉可能な手差し給紙トレイにも利用することができる。また、画像形成装置はプリンタに限られず、ファクシミリ、複写機、またはこれらの複合機であってもこの開閉機構を利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の画像形成装置の実施形態に係るプリンタの概略構成図
【図２】用紙搬送方向切り替え手段近傍の正面図
【図３】第１の実施形態に係るプリンタの部分正面図
【図４】ロック用フックと用紙搬送方向切り替え手段の回転軸の部分拡大図
【図５】第１の実施形態に係るフェイスアップトレイが開いた状態のプリンタの部分正面図
【図６】本体の右側面方向から見たフェイスアップ排出ローラ対周辺の概略構成図
【図７】接続されている状態のクラッチ機構の周辺の部分断面図
【図８】解除されている状態のクラッチ機構の周辺の部分断面図
【図９】第２の実施形態に係るプリンタの概略構成図
【図１０】第２の実施形態に係るプリンタの部分正面図
【図１１】第２の実施形態に係るプリンタの部分拡大図
【図１２】第２の実施形態の変形実施態様に係るフェイスアップトレイ３の部分拡大図
【符号の説明】
【００５１】
１ 本体
２ フェイスダウントレイ
３ フェイスアップトレイ
９ 制御部
３２ 付勢手段
３３ ロック用フック
３４ 扇形ギヤ
３５ フェイスアップトレイ開閉検知センサ
３６ 用紙検知センサ
３７ 断熱シート
３８ 窪み
３９ 蓋
３９ａ 蓋挿入口
３９ｂ 付勢手段
７３ 用紙搬送方向切り替え手段
７３ａ 方向切り替え用ピン
７３ｂ 回転軸
８１ ギヤ
８２ クラッチ機構
８３ ギヤ列
８５ フェイスアップトレイ閉鎖部
８５ａ フェイスアップトレイ閉鎖ギヤ
８５ｂ フェイスアップトレイ閉鎖モータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成面を上にして排出される用紙を受けるフェイスアップトレイと、画像形成面を下にして排出される用紙を受けるフェイスダウントレイと、画像形成後の用紙を前記いずれかのトレイに振り分ける用紙搬送方向切り替え手段と、装置全体を制御する制御部とを備える画像形成装置において、
前記フェイスアップトレイは本体の側面に開閉自在に取り付けられ、閉じた状態では自由端を上に向けて本体側面に接し、開いた状態では本体側面から突出するものであるとともに、このフェイスアップトレイが閉じた時にこれを捕捉しそのまま維持するロック手段と、このフェイスアップトレイを開く方向に付勢する付勢手段とが設けられており、前記制御部により、前記用紙搬送方向切り替え手段が前記フェイスダウントレイへの誘導態勢から前記フェイスアップトレイへの誘導態勢に切り替えられると、前記ロック手段が解除され、前記フェイスアップトレイが前記付勢手段により開くことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記フェイスアップトレイの開閉支点を扇の要のようにして回転する、前記フェイスアップトレイに設けられた扇形ギヤと、画像形成装置の各部に駆動力を伝える主モータと、クラッチ機構を有し前記主モータの駆動力を前記フェイスアップトレイが閉じるように前記扇形ギヤに伝えるギヤ列と、前記フェイスアップトレイの開閉状態を検知するフェイスアップトレイ開閉検知センサとを備え、前記フェイスアップトレイが開いた状態において、前記制御部が前記用紙搬送方向切り替え手段を前記フェイスダウントレイへの誘導態勢に切り替えると同時に前記クラッチ機構を接続することにより前記フェイスアップトレイが閉じ始め、前記フェイスアップトレイが完全に閉じたことを前記フェイスアップトレイ開閉検知センサが検知したことを受け、前記クラッチ機構を解除することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記フェイスアップトレイの開閉支点を扇の要のようにして回転する、前記フェイスアップトレイに設けられた扇形ギヤと、前記扇形ギヤに接続する駆動ギヤと、前記駆動ギヤの中心と主軸で接続されたフェイスアップトレイ駆動モータと、前記フェイスアップトレイの開閉状態を検知するフェイスアップトレイ位置検知センサを備え、前記フェイスアップトレイが開いた状態において、前記制御部が前記用紙搬送方向切り替え手段を前記フェイスダウントレイへの誘導態勢に切り替えると同時に前記フェイスアップトレイ駆動モータを前記フェイスアップトレイが閉じる方向に回転させ、前記フェイスアップトレイが閉じたことを前記フェイスアップトレイ位置検知センサが検知したことを受け、前記モータを停止させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記フェイスアップトレイが開いた状態の時に前記フェイスアップトレイ上の用紙の有無を検知する用紙検知センサを設け、この用紙検知センサが前記フェイスアップトレイ上に用紙があることを検知している間は前記制御部が前記フェイスアップトレイを閉じる動作を行わないことを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記フェイスアップトレイの用紙載置面に窪みを設け、前記フェイスアップトレイを閉じたとき、用紙載置面に残留した用紙が前記窪みの中に収まるようにしたことを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記フェイスアップトレイが閉じたときに前記窪みの入口を閉ざす蓋を前記本体側に設け、この蓋は本体内に退避可能であるとともに常時は付勢手段により進出位置に押し出されていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記フェイスアップトレイに断熱処理を施すことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１】
画像形成面を上にして排出される用紙を受けるフェイスアップトレイと、画像形成面を下にして排出される用紙を受けるフェイスダウントレイと、画像形成後の用紙を前記いずれかのトレイに振り分ける用紙搬送方向切り替え手段と、装置全体を制御する制御部とを備える画像形成装置において、
前記フェイスアップトレイは本体の側面に開閉自在に取り付けられ、閉じた状態では自由端を上に向けて本体側面に接し、開いた状態では本体側面から突出するものであるとともに、このフェイスアップトレイが閉じた時にこれを捕捉しそのまま維持するロック手段と、このフェイスアップトレイを開く方向に付勢する付勢手段とが設けられており、前記制御部により、前記用紙搬送方向切り替え手段が前記フェイスダウントレイへの誘導態勢から前記フェイスアップトレイへの誘導態勢に切り替えられると、前記ロック手段が解除され、前記フェイスアップトレイが前記付勢手段により開くことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記フェイスアップトレイの開閉支点を扇の要のようにして回転する、前記フェイスアップトレイに設けられた扇形ギヤと、画像形成装置の各部に駆動力を伝える主モータと、クラッチ機構を有し前記主モータの駆動力を前記フェイスアップトレイが閉じるように前記扇形ギヤに伝えるギヤ列と、前記フェイスアップトレイの開閉状態を検知するフェイスアップトレイ開閉検知センサとを備え、前記フェイスアップトレイが開いた状態において、前記制御部が前記用紙搬送方向切り替え手段を前記フェイスダウントレイへの誘導態勢に切り替えると同時に前記クラッチ機構を接続することにより前記フェイスアップトレイが閉じ始め、前記フェイスアップトレイが完全に閉じたことを前記フェイスアップトレイ開閉検知センサが検知したことを受け、前記クラッチ機構を解除することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記フェイスアップトレイの開閉支点を扇の要のようにして回転する、前記フェイスアップトレイに設けられた扇形ギヤと、前記扇形ギヤに接続する駆動ギヤと、前記駆動ギヤの中心と主軸で接続されたフェイスアップトレイ駆動モータと、前記フェイスアップトレイの開閉状態を検知するフェイスアップトレイ位置検知センサを備え、前記フェイスアップトレイが開いた状態において、前記制御部が前記用紙搬送方向切り替え手段を前記フェイスダウントレイへの誘導態勢に切り替えると同時に前記フェイスアップトレイ駆動モータを前記フェイスアップトレイが閉じる方向に回転させ、前記フェイスアップトレイが閉じたことを前記フェイスアップトレイ位置検知センサが検知したことを受け、前記モータを停止させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記フェイスアップトレイが開いた状態の時に前記フェイスアップトレイ上の用紙の有無を検知する用紙検知センサを設け、この用紙検知センサが前記フェイスアップトレイ上に用紙があることを検知している間は前記制御部が前記フェイスアップトレイを閉じる動作を行わないことを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記フェイスアップトレイの用紙載置面に窪みを設け、前記フェイスアップトレイを閉じたとき、用紙載置面に残留した用紙が前記窪みの中に収まるようにしたことを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記フェイスアップトレイが閉じたときに前記窪みの入口を閉ざす蓋を前記本体側に設け、この蓋は本体内に退避可能であるとともに常時は付勢手段により進出位置に押し出されていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記フェイスアップトレイに断熱処理を施すことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−８２７０（Ｐ２００６−８２７０Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１８４４５４（Ｐ２００４−１８４４５４）
【出願日】平成１６年６月２３日（２００４．６．２３）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２３日（２００４．６．２３）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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