(57)【要約】【課題】  本発明は、トナーを用いる電子写真方式の画像形成装置において、シートを冷却するための時間を確保して、トナーによるシートの貼り付きを防止するとともに、シート積載量が減少しないシート排出装置を提供することを目的としている。【解決手段】  排出ローラ対２９の下方且つシート後端突き当て壁３２のシート積載領域の反対側に、シート保持部材１０２を有する無端ベルト１０１が設けられている。シート保持部材１０２は、画像形成装置１内の排出トレイ３１のシート積載可能高さ全域に渡って配置されている。排出ローラ対２９により排出されたシートＳは、シート保持部材１０２に一時積載され、無端ベルト１０１の回転により順次下降することによりシートを冷却する。下降したシートＳは排出トレイに積載され、シート保持部材１０２は、シート後端突き当て壁３２よりもシート積載領域の反対側に退避する。【選択図】  図１
2010100363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを排出するシート排出手段と、
前記シート排出手段の下方に配設され、前記シート排出手段から排出されたシートを保持するシート保持手段を有する、回転可能な無端状回転体と、
前記保持手段に保持されて前記無端状回転体の回転により移動されてきたシートを積載する積載面を有するシート積載手段と、
を備え、
前記シート排出手段から排出されたシートを保持した前記シート保持手段は、前記無端状回転体の回転により前記シート積載手段の前記積載面に向かって移動し、前記シート積載手段に積載されたシートの上面と当接することにより保持したシートを解放することを特徴とするシート排出装置。
【請求項２】
前記シート保持手段は、前記シート積載手段に積載されたシートの上面と当接することにより弾性変形可能であることを特徴とする請求項１記載のシート排出装置。
【請求項３】
前記シート保持手段は、前記シート積載手段に積載されたシートの上面と当接することにより上方に回動可能であることを特徴とする請求項１記載のシート排出装置。
【請求項４】
前記無端状回転体は、前記シート積載手段上に積載可能なシート積載高さ全域に亘って配設される複数のシート保持手段を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のシート排出装置。
【請求項５】
前記複数のシート保持手段のそれぞれは複数のシートを保持可能であり、前記無端状回転体は、前記シート保持手段上に積載する枚数毎に、前記複数のシート保持手段のうち隣り合うシート保持手段間の間隔だけ回転することを特徴とする請求項４記載のシート排出装置。
【請求項６】
前記シート積載手段に向かって送風する送風手段を備え、前記無端状回転体は、前記送風手段からの送風を通す風路を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のシート排出装置。
【請求項７】
前記前記シート保持手段は、前記シート積載手段に積載されたシートの上面と当接して変位することにより前記風路を塞ぐことを特徴とする請求項６記載のシート排出装置。
【請求項８】
前記シート積載手段は、前記積載面に積載されたシートの後端が突き当たって整列させるためのシート後端突き当て壁を備えており、前記シート保持手段は、前記シート積載手段に積載されたシートの上面と当接して移動して、前記シート後端突き当て壁を挟んで前記積載面とは反対側に退避可能であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載のシート排出装置。
【請求項９】
シートに画像を形成する画像形成装置と、
画像形成されたシートを排出する請求項１ないし８のいずれか１項に記載のシート排出装置と、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画像形成装置に関し、特にトナーで画像を形成されたシートの排出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置においては、画像形成部に設けられた像担持体である感光体ドラム（電子写真感光体）に形成されたトナー像をシートに転写した後、定着装置にシートを搬送するようにしている。ここで、この定着装置は、シート上のトナー像を加熱するための加熱ローラと、これに圧接する加圧ローラからなる定着ローラ対を備え、加熱ローラ及び加圧ローラによってトナー像が転写されたシートを加熱及び加圧することにより、トナー像がシートに定着される。その後、トナー像が定着されたシートを排出手段よりシート積載手段に順次排出して積み重ねるようにしている。
【０００３】
近年、画像形成装置の高速化により、定着装置において熱せられた排出シートの冷却時間が減少し、且つ印字率の高いカラー化に伴い、積載部に積み重ねられたシート同士が、充分に冷却されていないトナー像により貼り付いてしまうという現象が生じる。
【０００４】
図１３に示すように、排出ローラ対２９により排出トレイ３１に排出積載される過程において、定着ローラ対の点Ｚ（ニップ位置）から排出トレイ３１上の点Ｘまでの搬送距離が長いため、シートの搬送方向下流端付近ではシート同士の貼り付きが発生しにくい。これに比べて、定着ローラ対の点Ｚから排出トレイ３１上の点Ｗ（少載時）まで、あるいは定着ローラ対の点Ｚから排出トレイ３１上の点Ｙ（満載時）までの搬送距離が短いため、シートの搬送方向上流端付近では貼り付きが発生しやすい傾向にある。
【０００５】
また近年、いわゆる普通紙以外のプラスチックフィルムや特殊コートを施したシート等の多様なメディアに対しての対応が望まれている。定着装置通過後のトナー像の冷却に要する時間もメディアの種類により異なり、特に排出シートの冷却時間の少ないシートの搬送方向上流端付近において、上記貼り付きが発生しやすい。
【０００６】
このような貼り付きを解決するため、排出されたシートを１枚ずつ保持するシート保持手段を設け、一定時間経過後にシート保持手段の下方に配置された積載部にシートを排出するものがある（特許文献１参照）。また、シート搬送路を延長して冷却時間を長くしたものもある。
【特許文献１】特開平７−１３７９０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような従来のシート排出装置では、シート保持手段からシート積載手段へシートを自由落下させるため、シートの落下位置が安定せず、排出シートの積載性が低下してしまう。また、シート保持手段とシート積載手段を、間隔をおいて設けたためシート排出装置が大型化し、シート積載量が減少してしまうという問題があった。さらに、シート搬送路を延長して冷却時間を長くする構成では、装置が大型化してしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、シートの貼り付きを防止するとともに、シート積載量を減らすことなく、装置の小型化を実現したシート排出装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、シートを排出するシート排出手段と、前記シート排出手段の下方に配設され、前記シート排出手段から排出されたシートを保持するシート保持手段を有する、回転可能な無端状回転体と、前記保持手段に保持されて前記無端状回転体の回転により移動されてきたシートを積載する積載面を有するシート積載手段と、を備え、前記シート排出手段から排出されたシートを保持した前記シート保持手段は、前記無端状回転体の回転により前記シート積載手段の前記積載面に向かって移動し、前記シート積載手段に積載されたシートの上面と当接することにより保持したシートを解放することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、シートを保持したシート保持手段が移動し、は積載されたシートの上面と当接することにより保持したシートを解放するようにしたので、シートが冷却するまでの充分な時間を稼ぐことができ、トナーによるシートの貼り付きを防止することができる。また、シート積載手段への良好なシートの受け渡しが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るシート排出装置を備えた画像形成装置の一例であるレーザビームプリンタの構成を示す図である。
【００１３】
図１において、１は画像形成装置本体であり、シートＳを積載して収容するシートカセット２が画像形成装置本体１の下部に着脱可能に装備されている。３はピックアップローラであり、シートカセット２に積載されたシートＳを最上紙側から送り出す。４はフィードローラ、５はリタードローラであり、ピックアップローラ３により送り出されたシートを一枚ずつ分離、給送する。６は搬送ローラ対であり、フィードローラ４により給送されたシートを順次受け取り、レジストローラ対７に向けて搬送する。搬送ローラ対６は、回転を停止したレジストローラ対７のニップ部にシートＳの先端を当接させた後もシートＳの搬送を続けることによりループを形成する。このようにループを形成することによりシートＳの斜行を補正し、レジストローラ対７は所定のタイミングでシートＳを中間転写ベルト１５と二次転写ローラ１２とのニップ部に搬送する。
【００１４】
画像形成部を構成するＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の４色に対応するプロセスカートリッジ４１、４２、４３、４４は、画像形成装置本体１に対して着脱可能に設けられている。２１はレーザ露光装置であり、一様に帯電された感光体ドラム２２、２３、２４、２５の表面にレーザ露光装置２１から射出された画像情報に応じたレーザ光が照射されて静電潜像が形成される。そして、各色のプロセスカートリッジ４１、４２、４３、４４に内蔵された図示しない現像ローラにより前記静電潜像にトナー画像が形成される。そして、感光体ドラム２２、２３、２４、２５上の各色のトナー画像は各色に対応する一次転写ローラ１６、１７、１８、１９によって、中間転写ベルト１５に重ねて一次転写される。中間転写ベルト１５上に形成されたトナー画像に合わせて搬送されたシートＳは、中間転写ベルト１５と二次転写ローラとのニップ部においてトナー画像がシートＳに転写される。
【００１５】
２６は定着装置であり、トナー画像が転写されたシートＳが定着装置２６を通過する際に加熱，加圧処理されてトナー画像がシートＳに永久定着される。定着装置２６によりトナー画像が定着されたシートＳは排出ローラ対２９により排出されて画像形成装置本体１の上面に形成された排出トレイ３１上に積載される。
【００１６】
次にシート排出手段としての排出ローラ対２９により排出されたシートＳがシート積載手段としての排出トレイ３１に積載されるまでを詳しく説明する。
【００１７】
図２に示すように、排出ローラ対２９の下方に配設され、回転可能な無端状回転体としての無端ベルト１０１は、回転軸１０１ａ、１０１ｂに張架されており、回転軸１０１ａの駆動により回転する。回転軸１０１ａの端部にはギア１１０が固着されており、駆動源Ｍにより駆動される。無端ベルト１０１には排出ローラ対２９により排出されたシートを保持するシート保持手段としてのシート保持部材１０２が、無端ベルト１０１の面から突出してピッチＬの間隔で等間隔に設けられている。また、シート保持部材１０２は、排出ローラ対２９の下方から排出トレイ３１の積載面まで、積載可能なシート積載高さ全域にわたって配置されている。無端ベルト１０１は、排出ローラ対２９からシートが排出されるタイミングに合わせて、ピッチＬの間隔ずつ回転する。
【００１８】
図３に示すように、無端ベルト１０１は、回転軸１０１ａに対して、シートＳの排出方向と直交する方向の両端付近及び中央部に配設されている。画像形成装置本体１には順次排出されたシートの排出方向上流端（後端）と接触して、シートを整列させるシート後端突き当て壁３２が設けてある。このシート後端突き当て壁３２には、シート保持部材１０２が配設される部分にシート保持部材１０２の幅よりも広い切り欠きが設けてある。そして、無端ベルト１０１は、シート後端突き当て壁３２を挟んでシート積載領域の反対側に配置され、シート保持部材１０２が、シート後端突き当て壁３２の切り欠きからシート積載領域側に突出するように配置されている。
【００１９】
図２に示すように、シート保持部材１０２は、排出ローラ対２９の従動ローラ２９ａの排出方向下流端部よりもさらに排出方向下流に向かって、距離Ｂだけ突出している。また、図４（ａ）に示すように、排出トレイ３１の排出方向下流端には、排出されたシートの飛び出しを防止するためのストッパ３５が設けられており、ストッパ３５は従動ローラ２９ａの排出方向下流端部から距離Ｃだけ下流に配置されている。排出されたシートＳの排出方向上流端をシート保持部材１０２上に確実に積載させるため、シートの長さと、従動ローラ２９ａ排出方向下流端部とストッパ３５までの距離Ｃと、シート保持部材１０２の従動ローラ２９ａ排出方向下流端部からの突出量Ｂとの関係は、
距離Ｃ＞（シート長さ）
距離Ｃ−（シート長さ）＜距離Ｂ
となるように設定されている。
【００２０】
次に、シートの排出の流れを図４、図５、および排出ローラ対２９の速度、排出センサ３３の信号、無端ベルト１０１の駆動源Ｍのタイムチャート図である図６を用いて説明する。
【００２１】
定着装置２６より搬送されたシートＳ１は排出ローラ対２９に搬送され、排出ローラ対２９により排出されたシートＳ１の排出方向下流端（先端）がシート押さえ部材３０を押し上げて排出トレイ３１に全速で排出される。排出センサ３３によりシートＳ１の排出方向上流端が検知されてからＴ１時間後に、排出ローラ対２９の回転速度を半速Ｖ／２に変更する。
【００２２】
ここで、排出センサ３３から排出ローラ対２９までの距離をＤ、排出ローラ対２９の回転速度が全速時のシートの搬送速度をＶとすると、Ｔ１は
Ｔ１＜距離Ｄ／搬送速度Ｖ（シートを搬送速度Ｖで排出センサ３３から排出ローラ対２９まで搬送する時間）
となるように設定されている。
【００２３】
先行するシートＳ１の排出方向上流端が排出ローラ対２９を抜けてからＴ２時間後、後続シートＳ２の排出方向下流端が排出ローラ対２９に到達する前に、排出ローラ対２９の回転速度を全速Ｖに戻す。
ここでＴ２は、
Ｔ２＜シート紙間時間
となるよう設定されている。
【００２４】
上記のように排出ローラ対２９の速度制御を行い、排出ローラ対２９から排出されるシートＳ１の排出速度を遅くする。さらに、ストッパ３５及びシート押さえ部材３０の作用により、シートＳ１の排出方向上流端は従動ローラ２９ａの外周に沿うように搬送され、最上位のシート保持部材１０２上に落下する（図４（ｂ）、図４（ｃ））。
【００２５】
次に、駆動源Ｍを駆動させ、無端ベルト１０１を反時計周りに隣り合うシート保持部材１０２のピッチＬだけ回転させ、後続シートＳ２の排出に備える（図４（ｄ））。
【００２６】
上述したように一連の動作を繰り返すことにより、各々のシート保持部材１０２に対してシートＳが一枚ずつ積載され、無端ベルト１０１の回転によりシートＳは順次、排出トレイ３１のシート積載面に向かって下降していく（図５（ａ）、図５（ｂ））。シート保持部材１０２はさらに下降し、排出トレイ３１のシート積載面若しくは既に積載されたシートに当接することにより、弾性的に変形可能な構成となっている。シート保持部材１０２に積載されたシートＳは、シート保持部材１０２が弾性変形することによりシート保持部材１０２から解放され、排出トレイ３１に積載される（図５（ｃ））。
【００２７】
シートの排出動作が終了した際には、排出された最後のシートが冷却されるために必要な時間が経過するまで、すなわち、図５（ｃ）に示される最上位のシート保持部材１０２が、排出トレイ３１のシート積載面に到達するまで、無端ベルト１０１を回転させる。無端ベルト１０１は駆動源Ｍによって駆動され、最上位のシート保持部材１０２は排出トレイ３１のシート積載面に到達する距離Ａだけ移動する。これにより排出された全てのシートが排出トレイ３１に積載される（図５（ｄ））。
【００２８】
なお、上記説明では、シート保持手段として、弾性変形可能なシート保持部材１０２を使用しているが、図７及び図８に示すように、無端ベルト１０１に対して取り付け支持部１０３ａを回転中心として、端部が上方に回動可能に取り付けられたシート保持部材１０３を用いても良い。
【００２９】
シート保持部材１０２、１０３が排出トレイ３１上に既に積載されているシートに当接して弾性変形又は回動して、シート保持部材１０２、１０３はシート後端突き当て壁３２を挟んでシート積載領域の反対側に退避する。そのため、既に積載されているシートの端部がシート後端突き当て壁３２に当接して確実に整列される。
【００３０】
また、本実施の形態ではシート保持手段上にシートＳを１枚ずつ順次積載したが、シート同士がトナーにより貼り付くにはある程度の圧力が必要なため、数枚であればシートが十分に冷却されていなくても貼り付くことはない。このためシート保持部材１０２に所定の枚数ずつ積載しても良い。例えば、排出トレイ３１に積載されるシートが少ない時は、一枚ずつ積載し、積載すべきシートが多い時は、所定枚数ずつ積載しても良い。その場合、無端ベルト１０１は、排出ローラ対２９から所定枚数のシートが排出されるタイミングに合わせて、所定枚数毎にピッチＬの間隔ずつ回転する。但し、所定枚数ずつ積載する場合には、一枚ずつ積載する場合よりも冷却時間を長めに設定する必要がある。
【００３１】
以上説明したように、排出ローラ対２９の下方に、シート保持部材１０２を有する無端ベルト１０１を配設して、排出されたシートＳを順次下降させることにより、シートの冷却時間を長くすることができ、トナーによるシートの貼り付きを防止することができる。また、本実施の形態においては、シート保持部材１０２から排出トレイ３１へのシートの受け渡しが自由落下を伴わず、シート保持部材１０２の変形、あるいは回動によって行われるため、積載位置が一定となり、排出シートの積載性が向上する。さらに、排出ローラ対２９より排出されたシートＳの排出方向上流端は、排出トレイ３１の積載量に関わらず、常に最上位のシート保持部材１０２までの短い距離しか自由落下しないため、落下位置が安定し、排出シートの積載性も向上する。
【００３２】
次に、本発明に係る第２の実施の形態について説明する。
【００３３】
図９は、本実施の形態に係る画像形成装置の一例であるレーザビームプリンタの構成を示す図である。なお、図９において、既述した図１と同一符号は、同一又は相当部分を示している。
【００３４】
図９に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置本体１の側面には排出トレイ３１に向かって送風する送風手段を構成するファン５０が設けられている。ファン５０により吸気されたエアは、図１０のように排出トレイ３１の下部に設けられたダクト５１を通って無端ベルト１０１に送られる。図１２のように無端ベルト１０１には、シート保持部材１０２同士の間に風路用の穴１０４が複数設けられている。ファン５０により吸気されたエアは、穴１０４を通ってシート保持部材１０２に保持されているシートＳの上下に送風される。
【００３５】
図１１に示すように、既にシートＳが積載されている領域については、シート保持部材１０２が穴１０４とシートＳの間を遮断するため、エアはシート保持部材１０２に保持されているシートＳに対して効率よく送られる。また、シート保持部材１０２が配設された間隔の間に風路用の穴１０４が設けられているため、エアはシートＳの排出方向上流端に直接当たらないため、エアによりシートＳが落下することはない。
【００３６】
上述したように、シート保持部材１０２に順次積載されたシートＳの上下に、エアを通すことにより、さらにシートの冷却を促進することが可能となる。
【００３７】
上述した実施の形態において、無端状回転体に複数のシート保持手段を備えた構成について説明したが、シート保持手段の数は、冷却時間、シート紙間、シート積載高さ等から決められるものであり、条件を満たせば一つであってもよい。
【００３８】
また、上述した実施の形態において、本発明に係るシート排出装置が画像形成装置に一体的に組み込まれた構成を例として説明したが、本発明に係るシート排出装置は画像形成装置にオプションとして、例えばフィニッシャ等の外部接続される別装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るシート排出装置を有する画像形成装置の構成を示す断面図。
【図２】上記シート排出装置の構成を説明する図。
【図３】上記シート排出装置の構成を説明する上視図。
【図４】（ａ）上記シート排出装置のシートを排出する時の状態を説明する図。（ｂ）上記シート排出装置のシートを排出する時の状態を説明する図。（ｃ）上記シート排出装置のシートを排出する時の状態を説明する図。（ｄ）上記シート排出装置のシートを排出する時の状態を説明する図。
【図５】（ａ）上記シート排出装置のシートを排出する時の状態を説明する図。（ｂ）上記シート排出装置のシートを排出する時の状態を説明する図。（ｃ）上記シート排出装置のシートを排出する時の状態を説明する図。（ｄ）上記シート排出装置のシートを排出する時の状態を説明する図。
【図６】排出ローラの減速、増速制御のタイムチャート図。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係るシート保持部材の別形態を説明する図。
【図８】上記シート保持部材の詳細を説明する図。
【図９】第２の実施の形態に係るシート排出装置を有する画像形成装置の構成を示す断面図。
【図１０】上記シート排出装置部の構成を説明する図。
【図１１】上記シート排出装置部の風路を説明する図。
【図１２】第２の実施の形態に係るシート保持部材の詳細を説明する図。
【図１３】従来のシート排出装置を示す図。
【符号の説明】
【００４０】
１  画像形成装置
２６  定着器
２９  排出ローラ対
３０  シート押さえ部材
３１  排出トレイ
３２  シート後端突き当て壁
５０  ファン
５１  風路
１０１  無端ベルト
１０１ａ  回転軸
１０２  シート保持部材
１０４  穴
【図１】
2010100363.tif 000003
【図２】
2010100363.tif 000004
【図３】
2010100363.tif 000005
【図４】
2010100363.tif 000006
【図５】
2010100363.tif 000007
【図６】
2010100363.tif 000008
【図７】
2010100363.tif 000009
【図８】
2010100363.tif 000010
【図９】
2010100363.tif 000011
【図１０】
2010100363.tif 000012
【図１１】
2010100363.tif 000013
【図１２】
2010100363.tif 000014
【図１３】
2010100363.tif 000015