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画像形成装置およびシート排出方法 - キヤノン株式会社
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発明の名称 画像形成装置およびシート排出方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−22691(P2007−22691A)
公開日 平成19年2月1日(2007.2.1)
出願番号 特願2005−203353(P2005−203353)
出願日 平成17年7月12日(2005.7.12)
代理人 【識別番号】100077481
【弁理士】
【氏名又は名称】谷 義一
発明者 西谷 修治
要約 課題
排紙時における、シート材の排紙積載性の向上、シート材のカール量低減、トナー像貼り付き防止を実現する。

解決手段
排紙された印字シートを積載する排紙積載部と、第一の搬送路を介して排紙積載部に印字シートを排出するための第一の排出口と、第一の排出口から第二の搬送路を介して前記排紙積載部に印字シートを排出するための第二の排出口と、第二の搬送路に印字シートを導くための分岐手段と、印字シートの排出を第一の排出口と第二の排出口の内どちらで行うかを選択制御する制御手段と、を備える。
特許請求の範囲
【請求項1】
排紙されたシートを積載する排紙積載部と、
第一の搬送路を介して前記排紙積載部に前記シートを排出するための第一の排出口と、
前記第一の排出口から第二の搬送路を介して前記排紙積載部に印字シートを排出するための第二の排出口と、
前記第二の搬送路に前記シートを導くための分岐手段と、
前記シートを前記第一の排出口と前記第二の排出口のどちらに前記シートを排出するかを選択制御する制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記第二の搬送路は両面印字のための搬送路の一部であ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】
前記シートの種類を判別する判別手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記判別手段の判別結果に応じて、前記シートを前記第一の排出口と前記第二の排出口のどちらに排出するかを決定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記排紙積載部上のシートの積載量を検知する検知手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記検知手段により検知される前記排紙積載部上のシート積載量に応じて、前記シートを前記第一の排出口と前記第二の排出口のどらに排出するかを選択制御することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。
【請求項5】
前記積載量を検知する検知手段は、前記第二の排出口の排出方向下流側に配置され、前記排紙積載部上のシートの積載量に応じて回動し、前記第二の排出口から排紙される印字シートの用紙ガイドとなる構成としたことを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。
【請求項6】
前記第二の排出口は、前記第一の排出口の上側に位置することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項7】
前記検知手段により、シート積載量が満載であることが検知された場合、前記第二の排出口を選択して前記シートの排出を行なうことを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
【請求項8】
シート積載部と前記シート積載部にシートを排出するための第一の排出口と前記シートに両面印字を行うためにシートを反転させて搬送するシート反転搬送部と、前記シート反転搬送部に設けられ、前記シート積載部にシートを排出するための第二の排出口とを有する画像形成装置のシート排出方法であって、
前記シートの種類に応じて、前記シートを前記第一の排出口に排出するか、前記第二の排出口に排出するかを決定する工程を有することを特徴とするシート排出方法。
【請求項9】
更に前記シート積載部のシート積載状態を検知する検出手段を有し、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記シートを前記第一の排出口に排出するか、前記第二の排出口に排出するかを決定する工程を有することを特徴とする請求項8に記載のシート排出方法。
【請求項10】
更に、前記シートの種類を判別する工程を有することを特徴とする請求項8または請求項9に記載のシート排出方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子写真方式を用いる、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
図8に従来の画像形成装置の構成例を示す。画像形成装置であるプリンタ100には、シート材カセット50が設けられている。シート材カセット50に収納されているシート材Pは、ピックアップローラ8aにより給送されて送り出されて行く。送り出されたシート材Pは、画像形成部において、所定の画像が形成される。プリンタ100は、着脱自在なプロセスカートリッジ7a〜7dを有しており、このプロセスカートリッジ7a〜7dには、像担持体である電子写真感光ドラム1a〜1d、表面を帯電させるための帯電手段2a〜2d、感光ドラム上にトナー画像を形成するための現像手段4a〜4dが設けられている。
【0003】
感光ドラム1a〜1d上に形成されたトナー像をシート材Pに転写するための静電転写ベルト9と転写ローラ5a〜5dは、シート材カセット50から送られたシート材Pを電子写真感光ドラム1a〜1dに押圧し、かつ帯電したトナー像と逆極性の電圧を印加して、シート材Pにトナー像を転写する。画像形成部の搬送方向下流側には、シート材P上に転写したトナー像をシート材Pに定着させるための定着手段40が設けられている。定着手段40により画像を定着されたシート材Pは排出手段である排出ローラ302により排出口303から積載トレイ301へと排紙される。
【0004】
【特許文献1】特開2002−215004号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記従来例のような画像形成装置は、定着手段から排出口までのシート搬送距離が短いために、排出シート材を十分に冷却して排紙することができない。例えばOHTシート等、保熱時にいわゆるコシが弱く(小さく)なるシート材では、排紙トレイ上でシート材が丸まったりすることから、シート積載性が劣ることがある。また、排出シート材が十分に冷却されない場合、トナー像がシート材上に完全に定着する前に、積載されることにより、シート材上のトナー像が互いのシート間で貼り付いて、画像の劣化となることもある。そのため、シート材の排出搬送速度を遅くしたり、また、排出シート材に風を当てることにより、排出シート材を冷却するといった方法がとられている(例えば、特許文献1)。
【0006】
また、シート材が定着手段で加熱されることにより、いわゆるカールするため、定着手段から排出手段までの搬送路間でカールを矯正したり、または、排出手段によりカールを矯正することで、カール量を低減させている。しかし、薄いシートから厚いシートまでの全てのシート材に対してカールを小さく矯正することは困難であった。
【0007】
本出願に係る発明は、上記問題に鑑みなされたもので、その目的は、排紙時における、シート材の排紙積載性の向上、シート材のカール量低減、トナー像貼り付き防止、排紙積載量アップを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明の画像形成装置は、排紙されたシートを積載する排紙積載部と、第一の搬送路を介して前記排紙積載部に前記シートを排出するための第一の排出口と、前記第一の排出口から第二の搬送路を介して前記排紙積載部に印字シートを排出するための第二の排出口と、前記第二の搬送路に前記シートを導くための分岐手段と、前記シートを前記第一の排出口と前記第二の排出口のどちらに前記シートを排出するかを選択制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【0009】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記第二の搬送路は両面印字のための搬送路の一部であることを特徴とする。
【0010】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の画像形成装置において、前記シートの種類を判別する判別手段をさらに備え、前記制御手段は、前記判別手段の判別結果に応じて、前記シートを前記第一の排出口と前記第二の排出口のどちらに排出するかを決定することを特徴とする。
【0011】
また、請求項4に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の画像形成装置において、前記排紙積載部上のシートの積載量を検知する検知手段をさらに備え、前記制御手段は、前記検知手段により検知される前記排紙積載部上のシート積載量に応じて、前記シートを前記第一の排出口と前記第二の排出口のどらに排出するかを選択制御することを特徴とする。
【0012】
また、請求項5に記載の発明は、請求項4記載の画像形成装置において、前記積載量を検知する検知手段は、前記第二の排出口の排出方向下流側に配置され、前記排紙積載部上のシートの積載量に応じて回動し、前記第二の排出口から排紙される印字シートの用紙ガイドとなる構成としたことを特徴とする。
【0013】
また、請求項6に記載の発明は、請求項1から請求項5のいずれかに記載の画像形成装置において、前記第二の排出口は、前記第一の排出口の上側に位置することを特徴とする。
【0014】
また、請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の画像形成装置において、前記検知手段により、シート積載量が満載であることが検知された場合、前記第二の排出口を選択して前記シートの排出を行なうことを特徴とする。
【0015】
また、請求項8に記載のシート排出方法は、シート積載部と前記シート積載部にシートを排出するための第一の排出口と前記シートに両面印字を行うためにシートを反転させて搬送するシート反転搬送部と、前記シート反転搬送部に設けられ、前記シート積載部にシートを排出するための第二の排出口とを有する画像形成装置のシート排出方法であって、前記シートの種類に応じて、前記シートを前記第一の排出口に排出するか、前記第二の排出口に排出するかを決定する工程を有することを特徴とする。
【0016】
また、請求項9に記載の発明は、請求項8に記載のシート排出方法において、更に前記シート積載部のシート積載状態を検知する検出手段を有し、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記シートを前記第一の排出口に排出するか、前記第二の排出口に排出するかを決定する工程を有することを特徴とする。
【0017】
また、請求項10に記載の発明は、請求項8または請求項9に記載のシート排出方法において、更に、前記シートの種類を判別する工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、印字シートの排出を第一の排出口と第二の排出口の内どちらで行うかを選択制御するので、排出するシートを十分に冷却可能な排出口を選択することができ、その結果、保熱時にいわゆるコシが弱く(小さく)なるシート材では、排紙トレイ上でシート材が丸まったりすることからシート積載性が劣ることがあるという問題や、シート材上のトナー像が互いのシート間で貼り付いて、画像の劣化となるといった問題を解決できる。
【0019】
また、第二の搬送路として両面印字のための搬送路を利用することで、カールが大きくなるシート材に対して、両面印字のための搬送路に備わる反転ローラによりカールを矯正することができ、カール量低減が可能となる。
さらに、より高い位置にある排出口から排紙した場合、低い位置にある排出口からの排紙積載に加えて、さらに上積みできるため、排紙積載量の増加も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
次に、本発明による画像形成装置について、特に中心的役割を果たすそのシート排出機構の構成について詳細に説明する。
[実施例1]
まず、本発明に係る第一の実施例について、図1〜6を参照し説明する。
図1に示すように、画像形成装置Aは、トナー色の異なる、例えばイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4種類の着脱自在なプロセスカートリッジ7a〜7dを有している。このプロセスカートリッジ7a〜7dにはそれぞれ、像担持体である電子写真感光ドラム1a〜1d、表面を帯電させるための帯電手段2a〜2d、感光ドラム1a〜1d上のトナーにより画像を形成するための現像手段4a〜4d、転写後の残留トナーを除去するクリーニング手段6a〜6dが設けられている。
【0021】
このような画像形成装置Aにおいて、シートカセット50から一枚ずつ分離給送されたシート材Pを、レジストローラユニット8bにより所定のタイミングで、画像形成プロセスカートリッジ7a〜7d、画像転写手段である静電転写ベルト9、転写ローラ5a〜5dなどからなる画像形成部へ搬入して、シート材Pに所望の画像をその上面に記録する。
【0022】
具体的には、スキャナユニット3a〜3dからレーザー光が照射され、感光ドラム1a〜1d上にトナー像が形成される。転写ローラ5a〜5dは、シート材Pを静電転写ベルト9と共に電子写真感光ドラム1a〜1dに押圧し、かつ帯電したトナー像と逆極性の電圧を印加して、感光ドラム1a〜1d上に形成されたトナー像をシート材Pに転写する。同様の工程を下流にあるプロセスカートリッジ7a〜7dとで順次行い、4色の画像転写が終了すると、シート材Pの表面にフルカラーの画像が形成される。
【0023】
画像形成部の下流には、シート材P上に転写したトナー像をシート材Pに定着させるための定着手段である定着ユニット40が設けられている。画像の転写が終了したシート材Pを、発熱体を有する定着ユニット40を通過させることによって、シート材Pへトナー像を定着させている。画像が定着されたシート材Pは排出ローラ302によって第一の排出口303から機外へと排出され、排出ローラ302の下方にある積載トレイ301へと積載される。また、排出ローラ302の下流にある積載量検知手段306が、積載トレイ301上の最上位シート材に接触しており、積載高さを検知することができ、積載量検知手段306が満載を検知すると警告を行う。
【0024】
シート材Pの裏面へも画像形成を行う場合には、片側への画像形成と定着を行った後に、図4に示すように、排出ローラ302の下流にあるフラッパー307が回動することにより、排出ローラ302により搬送されたシート材Pを両面反転装置60内に導く。両面反転装置60内に導かれたシート材Pは反転ローラ304により、第二の排出口305より一時的に機外へと排出されて、所定時間シート材Pを搬送した後、反転ローラ304を逆転させることにより、シート材後端を先頭にして、両面搬送路14へと搬送され、給紙搬送路17と合流した後、表側と同様の画像形成プロセスを経て定着手段で画像を裏面にも定着されたシート材Pは排出ローラ302により第一の排出口303から積載トレイ301へと排紙される。
【0025】
また、シート検知手段309がシートカセット50上部に設けられ、シート材Pの表面に光を当て、反射光量検知などを行うことにより、シートカセット50上に積載されたシート材Pのシート種類を判別でき、シート種類に応じて、画像形成部でのプロセス条件や定着条件や画像形成プロセス速度を適宜変更可能となっている。
【0026】
図2、図3に、シート材の種類情報に応じて画像形成装置が第二排出口に排紙する様子を示す。図2では、シート材がカールし易いものであったり、保熱時にいわゆるコシが弱くなったり、トナー像の貼り付きが起きやすいシート(例えばOHTシート等)であったりする場合を示し、図3では、シート満載時の場合を示している。
【0027】
図5は、画像形成装置の各部を制御する制御手段と、シート検知手段309、積載量検知手段306、両面印字ジョブ、フラッパー307、反転ローラ304をブロック図として示し、さらに、これらの間のデータ/センサ信号および制御指令の流れを示している。なお、制御手段は、制御用CPUと、バス等によりこの制御用CPUに接続されるメモリ等の記憶手段とから構成される。記憶手段には、上記各構成要素の制御および本明細書に記載される各実施例において制御CPUが行う処理のすべてまたは一部を実行するためのプログラムおよびデータが格納される。すなわち、制御CPUは記憶手段に格納されたプログラムおよびデータを用いて本発明の各実施例における動作を制御する。
【0028】
次ぎに、図6を参照し、シート材排出口変更の制御方法について説明する。
シート検知手段309によって判別(S611)されたシート種類に応じて、例えば、OHTシート等のシート材Pが保熱状態のとき、シートのいわゆるコシが弱く(小さく)なる印字シート材、例えばOHTシートについては、排出ローラ302の下流にあるフラッパー307を回動させ(S613)、シート材Pを両面反転装置60内に導き、両面反転装置60の反転ローラ304により第二の排出口305からそのまま機外へと排出(S614)して、積載トレイ301上に積載する。このように、第二の排出口305から排紙することにより、排出シートPを十分に冷却して排出することができ、排紙積載性向上、トナー像貼り付き防止が可能となる。
【0029】
また、シート検知手段309によって判別(S611)された、例えば厚紙等の、第一の排出口から排出した場合にカール量が大きくなるシート材も上記OHTシート材と同様にフラッパー307を回動させ(S613)、シート材Pを両面反転装置60内に導き、両面反転装置60の反転ローラ304により第二の排出口305からそのまま機外へと排出(S614)することで、定着ユニット40と排出ローラ302との間の搬送経路で形成されたカールを排出ローラ302と反転ローラ304間で逆方向に矯正することにより、カール量の低減が可能となる。
【0030】
また、積載量検知手段306により積載トレイ301上の積載量が満載であることを検知した場合(S622でYesの判定)、フラッパー306を回動させ(S624)、シート材Pを両面反転装置60内に導き、両面反転装置60の反転ローラ304により第二の排出口305からそのまま機外へと排出することで、既に満載となった積載量に対してさらに上積みでき、排紙積載量の増量が可能となる。
【0031】
なお、このシートの種類に基づく排出口の切り換え制御(図6の(a))とシートの積載量検知結果に基づく排出口の切り換え制御(図6の(b))とを組み合わせてシートの排出を制御可能であることは言うまでもない。
【0032】
例えば、まず図6(a)に基づく制御を優先的に実行し、その後、シート積載量が満杯を検知した以降に図6(b)に基づく制御に切り換えるなど適宜適用可能である。
【0033】
以上説明したように、本実施形によれば、シート検知手段により判別されたシート種類情報および積載量検知手段により検出された積載量情報に応じて分岐手段であるフラッパー306を制御して、両面反転装置60にシート材Pを導き、反転ローラ304により第二の排出口305から、積載トレイ301に排出している。これにより、例えば、OHTシート等のシートが保熱状態のとき、シートのいわゆるコシが弱く(小さく)なる印字シートについては、定着手段からのシート搬送経路が長い第二の排出口305から排紙することによって、排出シートを十分に冷却して排出することができ、トナー像貼り付き防止が可能となる。
【0034】
また、第一の排出口303から排出した場合、カールが大きくなるシート材については、第二の排出口305から排出することにより、第一の排出口303から第二の排出口305までのシート搬送経路間でカールを矯正することもでき、カール量低減が可能となる。
さらに、第二の排出口305から排紙した場合、第一の排出口303からの排紙積載に加えて、さらに上積みできるため、排紙積載量の増加も可能となる。
以上のように、本実施例では、シート材の排紙積載性向上、カール量低減、トナー像貼り付き防止、排紙積載量の増加が可能となる。
【0035】
[実施例2]
次ぎに、本発明に係る第二の実施例について説明する。
図7は、本実施例における、シート材を第二の排出口から排出する構成を示す断面図である。
本実施例においても、定着後の処理工程は前述の実施例における処理工程と同様であり、その概要は以下の通りである。
【0036】
画像が定着されたシート材Pは、排出ローラ302によって第一の排出口303から機外へと排出され、排出ローラ302の下方にある積載トレイ301へと積載される。シート材Pの裏面へも画像形成を行う場合には、片側への画像形成と定着を行った後に、排出ローラ302の下流にあるフラッパー307が回動することにより、排出ローラ302により搬送されたシート材Pを両面反転装置60内に導く。
【0037】
両面反転装置60内に導かれたシート材Pは反転ローラ302により、第二の排出口305より一時的に機外へと排出されて、所定時間シート材Pを搬送した後、反転ローラ304を逆転させることにより、シート材後端を先頭にして、両面搬送路へと搬送される。それから、給紙搬送路17と合流した後、表側を印字する場合と同様の画像形成プロセスを経て定着手段40で画像を裏面にも定着されたシート材Pは、排出ローラ302により第一の排出口303から積載トレイ301へと排紙される。また、反転ローラ304の下流にある積載量検知手段306が、積載トレイ301上の最上位シート材に接触しており、積載高さを検知することができ、積載量検知手段306が満載を検知すると警告を行う。
【0038】
また、本実施例においても、前述の第一の実施例と同様に排出口変更の制御を行なう。
【0039】
本実施例では、図7に示すように、反転ローラ304の下流にあって積載トレイ301に積載されているシート材の最上面に接するように積載量検知手段306が設けられる。この積載量検知手段306は、積載トレイ301の積載量に応じて回動することにより、反転ローラ304から排出されるシート材Pのガイド部材となる。積載量検知手段306により積載トレイ301上の積載量が満載であることが検知された場合、制御手段がフラッパー307を回動させ、シート材Pを両面反転装置60内に導き、両面反転装置60の反転ローラ304により第二の排出口305からそのまま機外へと排出する。これによって、積載トレイ301上に満載となったシート材P上にある積載量検知手段306にガイドされる形でシート材Pをさらに上積みでき、排紙積載量の増加が可能となる。
【0040】
以上のように、本実施例によれば、前述の第一の実施例と同様に、シート材の排紙積載性向上、カール量低減、トナー像貼り付き防止、排紙積載量の増加が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0041】
【図1】第一実施例の画像形成装置本体の全体構成を示す断面図である。
【図2】第一実施例のシート材を第二排出口から排紙する様子を示す断面図である。
【図3】第一実施例のシート満載時、シート材を第二排出口に排紙する様子を示す断面図である。
【図4】第一実施例の両面印字用反転部の構成を示す断面図である。
【図5】第一実施例の排出口変更制御に係る構成要素のブロック図である。
【図6】第一実施例の排出口変更を説明するフローチャートである。
【図7】第二実施例のシート材を第二の排出口から排出する構成を示す断面図である。
【図8】従来例の画像形成装置本体の全体構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【0042】
301…積載トレイ
302…排出ローラ
303…第一の排出口
304…反転ローラ
305…第二の排出口
306…積載量検知手段
307…フラッパー
309…シート検知手段




 

 


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