(57)【要約】【課題】  排紙時の積載トレイ上での整列性とシート材のカールを両立させる機構を提供する。【解決手段】  排紙時の積載トレイ上での整列性とシート材のカールを両立させる排紙装置を提供する。共に回転駆動し、各々のローラの半径の和が各ローラの軸間距離よりも大である搬送用のローラを軸方向に複数個交互に配置し、離間したローラ群でシート材を挟持搬送する一対の排紙ローラにおいて、一方の排紙ローラの両端部に弾性体の搬送ローラを取り付け、他方の排紙ローラの対向部にコロをローラ軸に対して空転自在に取り付けることでニップを形成した排紙ローラ対を備えている。【選択図】  図７
2006151669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共に回転駆動し、各々のローラの半径の和が各ローラの軸間距離よりも大である搬送用のローラを軸方向に複数個交互に配置し、離間したローラ群でシート材を挟持搬送する一対の排紙ローラにおいて、
一方の排紙ローラの両端部に弾性体の搬送ローラを取り付け、他方の排紙ローラの対向部にコロをローラ軸に対して空転自在に取り付けることでニップを形成した排紙ローラ対を備えたことを特徴とする排紙装置。
【請求項２】
一方が回転駆動、他方が従動の排紙ローラであり、回転駆動を行う排紙ローラの端部に弾性体の搬送ローラを取り付けており、対向する従動の排紙ローラの端部にはコロをローラ軸に固定することでニップを形成し、各々の排紙ローラの中部には半径の和が各ローラの軸間距離よりも大である搬送用のローラを軸方向に複数個交互に配置し、離間したローラ群でシート材を挟持搬送する一対の排紙ローラを備えたことを特徴とする排紙装置。
【請求項３】
請求項２に記載の排紙装置において、前記従動の排紙ローラの端部に配置したコロを該排紙ローラ軸と一体で形成した、
ことを特徴とする請求項2に記載の排紙装置。
【請求項４】
請求項１から３に記載の排紙装置において、前記排紙ローラの対向部にコロを取り付け、かつ該ローラ、コロ間に隙間を設けたことを特徴とする請求項１から３に記載の排紙装置。
【請求項５】
請求項２に記載の排紙装置において、前記駆動の排紙ローラの対向部にニップを形成するべくコロを前記従動の排紙ローラと同軸に固定したことを特徴とする排紙装置。
【請求項６】
請求項１から５に記載の排紙装置において、前記排紙ローラにシート材の後端を蹴り出すための蹴り出し部材を設けた、
ことを特徴とする求項１から５に記載の排紙装置。
【請求項７】
請求項１から６に記載の排紙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】
本発明は画像形成装置の排紙装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術の一例として、電子写真プロセスを用いてシート材に画像を記録する画像形成装置であるプリンタについて図１を用いて説明する。図１はプリンタ本体を表す図である。
【０００３】
以下にプリンタＰの動作に関して説明する。
【０００４】
まず、片面印字のフェイスダウン排紙に関して説明する。
【０００５】
給紙ローラ２が回転することでシート材Ｓは給紙カセット１から１枚ずつ給紙方向へ繰り出され、中間ローラ対３を経てレジストローラ対４へ搬送される。
【０００６】
シート材Ｓは所定のタイミングで回転するレジストローラ対４によって、画像形成手段を構成するトナーカートリッジ5に内蔵されている感光ドラム６と転写ローラ7の間へ送られる。
【０００７】
尚、感光ドラム６上にはレーザースキャナーユニット８からのレーザー光によって潜像が形成され、そこにトナーを付着させることによって感光ドラム６上にトナー像が現像される。そして転写ローラ7により感光ドラム６上のトナー像がシート材Sに転写される。
【０００８】
トナー像の転写を終えたシート材Ｓは感光ドラム６と転写ローラ7の搬送力によって定着装置９へ送られ、ここでシート材Ｓ上のトナー像が定着される。定着を終えたシート材Ｓは排紙ローラ対１０を経て積載トレイ１１に積載される。
【０００９】
次に排紙ローラ対１０の構成について述べる。まず一般的に排紙ローラ対として採用される構成として、搬送用のゴムローラと付勢されたコロによりニップを形成するタイプのものがある。これをプリンタ１の排紙部の概略断面図である図２に示す。排紙ローラ１２に対向する位置に排紙コロ１３がコロホルダ１７に組み入れられた形で配設されており、一端をコロホルダ１７に他端を排紙フレーム１６に係合したコロばね１４で上向きに付勢する。このようなローラ、コロの組み合わせを軸方向に２〜６組配設し搬送ローラ対を構成する。この構成の排紙ローラ対は安定した搬送が行える半面、排紙ガイド１５に沿って排紙ローラ対１０にニップ後、排出されたシート材の先端がおじぎをする形で積載トレイ１１にＤＡ方向に弧を描きながら突き刺さるように接地し積載トレイ１１上でシート材が丸まり整列性を乱す問題があった。
【００１０】
この問題に対してそのため図３、４に示すように排紙ローラを櫛歯状に配設したローラ構成が考案されている。図３は櫛歯構成の排紙部の概略断面図で図４は排紙部のＲＳ矢視図である。排紙上ローラ１８はゴムローラ部１８ａを排紙上ローラ軸１８ｂへ圧入しており、排紙下ローラ１９も同様にゴムローラ部１９ａを排紙下ローラ軸１９ｂへ圧入している。排紙上ローラ１８、排紙下ローラ１９共にそれぞれ排紙上ギア２０、排紙下ギア２１を備え上下共駆動する。上下のゴムローラは間隔Ｇａだけオーバーラップするように交互に櫛歯上に等間隔をおいて複数個配置する。この時上下のゴムローラは間隔Ｇａは排紙上ローラの直径φ１８ａ、排紙下ローラの直径φ１９ａ、排紙上ローラ１８と排紙下ローラ１９の中心間距離Laを用いて(φ１８ａ＋φ１９ａ)／２−Ｌａで表され、通常１〜３ｍｍ程度である。また、排紙上ローラ１８、排紙下ローラ１９共に搬送力をもつため排紙上ローラの直径φ１８ａ、排紙下ローラの直径φ１９ａ、排紙上ギア２０、排紙下ギア２１の歯数を調整することで排紙上ローラ１８、排紙下ローラ１９の搬送速度ｖ１８ａ、ｖ１９ａを等しくする。
【００１１】
以上の構成でシート材Ｓをローラ、コロによるニップを作らない形で搬送する。そして排出されるシート材ＳがＳａのように搬送方向にこし付けをされることで排出方向ＤＢを真っ直ぐにし、積載トレイ１１上でシート材先端が丸まるのを防ぎ、整列性を向上させることが可能になる。
【００１２】
又、別の従来例としては、例えば特許文献１と特許文献２をあげることが出来る。
【特許文献１】特開2003-118910号公報
【特許文献２】特開2002-068555号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来の櫛歯構成の排紙ローラ対では以下に挙げるような問題があった。まずシート材に出来るカールについて説明する。シート材は主に定着プロセスによりカールが発生し、積載トレイに積載された時点でシート材の種類や定着装置の構成により図５（a）のようにシート材の左右端が上方へカールするもの、図５（b）のようにシート材の前後端が上方へカールするもの、図５（c）のようにシート材の左右端が下方へカールするもの、図５（d）のようにシート材の前後端が下方へカールするものに大別される。図５（c）及び図５（d）の下方へカールするシート材は積載トレイに積まれた時点でカールが押しつぶされるので、整列性に悪影響はなくカール量がさほど大きくない範囲では問題ない。図５（a）及び図５（b）の上方へカールするシート材は積載トレイ上でカールが押しつぶされることが無いので整列性に悪影響を及ぼす。そして図５（a）の上向きの左右端カールのシート材に対しては図３、４の櫛歯構成のローラ配置ではシート材を搬送方向にこし付けを行うため、左右端のカールが更に助長されてカールを悪化させる欠点があった。
【００１４】
本発明は以上の問題点を解決する目的で考案されたもので、排紙時の積載トレイ上での整列性とシート材のカールを両立させる機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するための本発明に係わる画像形成装置の排紙時の積載トレイ上での整列性とシート材のカールを両立させる排紙装置の代表的な構成は、共に回転駆動し、各々のローラの半径の和が各ローラの軸間距離よりも大である搬送用のローラを軸方向に複数個交互に配置し、離間したローラ群でシート材を挟持搬送する一対の排紙ローラにおいて、一方の排紙ローラの両端部に弾性体の搬送ローラを取り付け、他方の排紙ローラの対向部にコロをローラ軸に対して空転自在に取り付けることでニップを形成した排紙ローラ対を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明の第一、第二の実施形態においては、排紙ローラ対の中央部のローラを櫛歯状に配置し、端部をゴムローラ、モールド製コロによるニップを形成する構成にすることで、シート材の排出時にシート材の先端がおじぎすること無く真っ直ぐ排出し積載トレイへの整列性を乱すこと無く、シート材の左右端部に発生するカールを矯正することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。
【００１８】
（第一の実施形態）
図６、７、８で本発明の第一の実施形態を説明する。図６は画像形成装置の一例であるレーザービームプリンタの排紙装置の概略断面図を表し、図７は排紙装置のRS方向からの矢視図を示す。図６は図７におけるＳ１−Ｓ１断面を示す。図８は後述する中央部下ローラ３１ａの断面図を示す。
【００１９】
３０は排紙上ローラで３０ａの中央部上ローラ、３０ｂの端部上ローラ、３０ｃの中間上コロ、３０ｄは排紙上ローラ軸から構成され、中央部上ローラ３０ａ、端部上ローラ３０ｂは排紙上ローラ軸30dに対して固定、中間上コロ３０ｃは空転する。３１は排紙下ローラで３１ａの中央部下ローラ、３１ｂの端部下コロ、３１ｃの中間下コロ、３１ｄは排紙下ローラ軸で、中央部下ローラ３１ａは排紙上ローラ軸３１ｄに対して固定、端部下コロ３１ｂ、中間下コロ３１ｃは空転する。ＣＬは中心線で本プリンタにおいて全てのサイズのシート材はＣＬを基準で搬送され、排紙上ローラ３０、排紙下ローラ３１の各ローラ、コロはＣＬに対称に配置されている。中央部上ローラ３０ａ、端部上ローラ３０ｂの直径φ３０は同一でおおよそφ１２〜２０ｍｍ程度である。また、中央部下ローラ３１ａ、端部下コロ３１ｂの直径φ３１も同一でおおよそφ１２〜２０ｍｍ程度である。ｖ３０、ｖ３１はそれぞれ排紙上ローラ３０、排紙下ローラ３１の搬送速度でｖ３０＝ｖ３１となるようにローラ径φ３０、φ３１とギア上３２、ギア下３３の歯数を調整する。３４、３５はそれぞれ排紙軸受上、排紙軸受下でそれぞれ排紙上ローラ軸３０ｄ、排紙上ローラ軸３１ｄを受けている。Ｌは排紙上ローラ３０、排紙下ローラ３１の軸間距離である。軸間距離Ｌを(φ３０＋φ３１)／２＜ＬとすることでニップＮを形成し、また端部上ローラ３０ｂをゴム製、端部下コロ３１ｂをモールド製とすることで端部上ローラ３０ｂが押しつぶされ図６に示すように上方に湾曲したニップが形成する。中央部上ローラ３０ａと中間下コロ３１ｃの組み合わせ、中間上コロ３０ｃと中央部下ローラ３１ａの組み合わせは、０．２ｍｍ程度のわずかな隙間を設けておりニップは形成せず、緩やかにシート材をガイドしシート材の挙動を規制する。中央部上ローラ３０ａと中央部下ローラ3３１ａで作るオーバーラップ量は従来の技術同様１〜３ｍｍ程度である。３１ａ'は中央部下ローラ３１ａに切ったローレット、３６は排紙上ガイド、ＷＳは端部上ローラ３０ｂと端部下コロ３１ｂの外側同士のスパンで本実施形態のプリンタがサポートする最も幅の広いＬＥＴＴＥＲ／ＬＥＧＡＬ紙の紙幅８．５インチ(２１５．９ｍｍ)であり、ＷＲは端部上ローラ３０ｂと端部下コロ３１ｂの幅でカール矯正の効果を持たせる意味で３５ｍｍ以上の幅がよい。ＳＰは端部上ローラ３０ｂ間のスパンでおよそ１４０ｍｍ以下である。
【００２０】
次にこの排紙部の動作について説明する。定着プロセスの終了したシート材は排紙上ガイド３６に沿って搬送されて、排紙ローラ対のニップＮへ突入する。
【００２１】
図５（a）で示したシート材の左右端に、搬送方向にこしの付いたカールを軸方向にこし付けることでカールを矯正する。端部下コロ３１ｂは排紙下ローラ軸３１ｄに対して空転自在なため、排紙上ローラ３０の搬送速度ｖ３０でシート材は搬送される。シート材はまたシート材の中央部は従来と同様に上下ローラが櫛歯状に配置されているためシート材には搬送方向にこしを付けることになり排紙持には真っ直ぐ排紙され、積載トレイ上で丸まる等、整列性が悪化することはない。
【００２２】
また中央部下ローラ３１ａにはローレット３１ａ'を切っており、排紙時にシート材の後端をローレットの溝で引っ掛けてシート材の後端が中央部下ローラ３１ａの上に残ったままになることを防止している。中央部下ローラ３１ａにはローレット以外でもシート材の後端を蹴り出すことが可能な形状なら任意の形状でよい。
【００２３】
ニップNについては中央部上ローラ３０ａの直径、ゴム硬度を変えることでニップNの幅を変化させカール矯正量を調整することが可能である。特に低硬度のゴムを用いることでニップ量を増やせばカール矯正効果も増大する。
【００２４】
以上説明してきたように、櫛歯配列の排紙ローラ対において両端部にローラと従動コロによるニップを形成することでシート材にできる左右端のカールを矯正しながらかつシート材の整列性を良好に保つ効果がある。
【００２５】
（第二の実施形態）
図９、１０、１１ａ、１１ｂで本発明の第二の実施形態を説明する。図９はレーザービームプリンタの排紙装置の概略断面図を表し、図１０は排紙装置のRS方向からの矢視図を示す。図９は図１０におけるS2-S2断面を示す。図１１ａ、１１ｂはそれぞれ本実施形態、第一の実施形態の駆動ギア列を表した図で図１０におけるＦＶ矢視図を示す。第一の実施形態と重複する箇所の説明は省略する。
【００２６】
本実施形態は、排紙ローラ対のうち上側の搬送ローラを駆動、下側を従動とすることで第一の実施形態と同様の効果を得られることを説明する。
【００２７】
５０は排紙上ローラで５０ａの中央部上ローラ、５０ｂの端部上ローラ、５０ｃの中間上コロ、５０ｄは排紙上ローラ軸から構成され、中央部上ローラ５０ａ、端部上ローラ５０ｂは排紙上ローラ軸５０ｄに対して固定、中間上コロ５０ｃは空転する。５１は排紙下ローラで５１ａの中央部下ローラ、５１ｂの端部下コロ、５１ｃの中間下コロ、５１ｄは排紙下ローラ軸で、各ローラ、コロは排紙上ローラ軸５１ｄに対していずれも固定されており、排紙下ローラ軸５１ｄをモールド製にして端部下コロ５１ｂ、中間下コロ５１ｃと一体で構成してもよい。５２は排紙上ギア、５３は排紙アイドラギア、５４ａ、５４ｂは排紙入力ギア、５５、５６、５７は軸受である。φ５０ａは中央部上ローラ５０ａの直径で端部上ローラ5５０ｂの直径と同一である。
【００２８】
次に排紙上ローラ５０と排紙下ローラ５１の駆動方法について述べる。第一の実施形態では不図示の駆動ギア列より排紙入力ギア５４ｂ、排紙下ギア３３、排紙上ギア３２の順に駆動が伝わる。本実施形態においては排紙入力ギア５４ａ、排紙アイドラギア５３、排紙上ギア５２の順に駆動が伝わる。端部上ローラ３０ｂと端部下コロ３１ｂで作るニップNは端部下コロ３１ｂが従動な点を除いては第一の実施形態と同様である。次に中央部上ローラ５０ａと中間下コロ５１ｃとのニップＮ２について説明する。第一の実施形態とは異なり、中央部上ローラ５０ａと中間下コロ５１ｃとの間でニップを形成する。ニップＮ２の幅はニップＮよりも狭く、シート材の搬送力を持たせてあるがカール矯正の能力までは備わっていない。
【００２９】
次にこの排紙部の動作について説明する。第一の実施形態同様に定着プロセスの終了したシート材は排紙上ガイド３６に沿って搬送されて、排紙ローラ対のニップN並びにニップＮ２へ突入する。
【００３０】
第一の実施形態同様、図５（a）で示したシート材の左右端に、搬送方向にこしの付いたカールを軸方向にこし付けることでカールを矯正する。またシート材の中央部は従来と同様に上下ローラが櫛歯状に配置されているためシート材には搬送方向にこしを付けることになり排紙持には真っ直ぐ排紙され、積載トレイ上で丸まる等、整列性が悪化することはない。
【００３１】
次に封筒やインデックスカードのような、紙幅の狭いシート材を搬送する時は、両端の端部上ローラ３０ａと端部下コロ３１ｂによるニップＮには挟まらず、中央部上ローラ５０ａと中間下コロ５１ｃとの間のニップＮ２によって搬送、排出される。このように搬送ローラ対の一方を駆動、他方を従動とすることで上下のローラで搬送速度を全く同一になり、より安定した紙搬送が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】従来の技術を示す画像形成装置の概略断面図。
【図２】従来の技術を示す排紙装置の概略断面図。
【図３】従来の技術を示す排紙装置の概略断面図。
【図４】従来の技術を示す排紙装置の矢視図。
【図５】定着装置により発生するシート材のカールの方向を示す図。
【図６】本発明の第一実施形態を示すプリンタの排紙装置の概略断面図。
【図７】本発明の第一実施形態を示すプリンタの排紙装置の矢視図。
【図８】本発明の第一実施形態を示すプリンタの排紙ローラの断面図。
【図９】本発明の第二実施形態を示すプリンタの排紙装置の概略断面図。
【図１０】本発明の第二実施形態を示すプリンタの排紙装置の矢視図。
【図１１】本発明の第二の実施形態の駆動ギア列を表した図。
【図１２】本発明の第一の実施形態の駆動ギア列を表した図。
【符号の説明】
【００３３】
Ｐ  レーザービームプリンタ
Ｓ  シート材
１  給紙カセット
２  給紙ローラ
３  中間ローラ対
４  レジストローラ対4
５  トナーカートリッジ
６  感光ドラム
７  転写ローラ
８  レーザースキャナーユニット
９  定着装置
１０  排紙ローラ対
１１  積載トレイ
１２  排紙ローラ
１３  排紙コロ
１４  コロばね
１５  排紙ガイド
１６  排紙フレーム
１７  コロホルダ
１８  排紙上ローラ
１８ａ  ゴムローラ部
１８ｂ  排紙上ローラ軸
１９  排紙下ローラ
１９ａ  ゴムローラ部
１９ｂ  排紙下ローラ軸
２０  排紙上ギア
２１  排紙下ギア
Ｇａ  排紙上下ローラのゴムローラの間隔
φ１８ａ  排紙上ローラ
φ１９ａ  排紙下ローラ
Ｌａ  排紙上下ローラの中心間距離
ｖ１８ａ  排紙上ローラ
ｖ１９ａ  排紙下ローラ
Ｓａ  こし付けられたシート材
ＲＳ、ＦＶ  矢視方向
３０  排紙上ローラ
３０ａ  中央部上ローラ
３０ｂ  端部上ローラ
３０ｃ  中間上コロ
３０ｄ  排紙上ローラ軸
３１  排紙下ローラ
３１ａ  中央部下ローラ
３１ａ'  中央部下ローラに切ったローレット
３１ｂ  端部下コロ
３１ｃ  中間下コロ
３１ｄ  排紙下ローラ軸
ＳＰ  端部上ローラ間のスパン
ＣＬ  排紙装置の中心線
Ｌ  排紙上下ローラの軸間距離
φ３０  排紙上ローラの直径
φ３１  排紙下ローラの直径
Ｎ  定着ニップ
３６  排紙上ガイド
５０  排紙上ローラ
５０ａ  中央部上ローラ
５０ｂ  端部上ローラ
５０ｃ  中間上コロ
５０ｄ  排紙上ローラ軸
５１  排紙下ローラ
５１ａ  中央部下ローラ
５１ｂ  端部下コロ
５１ｃ  中間下コロ
５１ｄ  排紙下ローラ軸
５２  排紙上ギア
５３  排紙アイドラギア
５４ａ、５４ｂ  排紙入力ギア
５５、５６、５７  軸受
φ５０ａ  中央部上ローラの直径
Ｎ２  中央部上ローラ５０ａと中間下コロ５１ｃとのニップ
【図１】
2006151669.tif 000003
【図２】
2006151669.tif 000004
【図３】
2006151669.tif 000005
【図４】
2006151669.tif 000006
【図５】
2006151669.tif 000007
【図６】
2006151669.tif 000008
【図７】
2006151669.tif 000009
【図８】
2006151669.tif 000010
【図９】
2006151669.tif 000011
【図１０】
2006151669.tif 000012
【図１１】
2006151669.tif 000013
【図１２】
2006151669.tif 000014