(57)【要約】【課題】排紙トレイ上でのシートのストック不良を防止することのできるシート排出部を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置のシート排出部２０は、シートを上下から挟持する駆動ローラ３０と従動ローラ４０とを有する。駆動ローラ３０は、駆動回転軸３１と、駆動回転軸３１の中央部に配設された駆動コロ３２と、駆動回転軸３１の両端部に回転自在に支持され駆動コロ３２よりも外径の大きい回転体３３と、を有する。従動ローラ４０は駆動ローラ３０の上方に対向して配置され、従動回転軸４１と、従動回転軸４１の中央部に配設されて駆動ローラ３０の駆動コロ３２に従動する従動コロ４２と、従動コロ４２よりも外径が小さく従動コロ４２の両側に配設された外側コロ部４３と、を有する。外側コロ部４３は従動回転軸４１の中央から両端に向かうに従って外径が小さくなるように形成されている。【選択図】図２
2015140242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像が形成されたシートを排出するシート排出部を備えた画像形成装置であって、
前記シート排出部は、前記シートを上下から挟持する駆動ローラと従動ローラとを有し、
前記駆動ローラと前記従動ローラとの間に形成される前記シートの挟持面が、該シートのシート排出方向に直交するシート幅方向において中央部が下向きに凸の湾曲形状となるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記駆動ローラは、駆動回転軸と、該駆動回転軸の中央部に一体回転可能に支持される駆動コロと、前記駆動回転軸の両端部に回転自在に支持され前記駆動コロよりも外径の大きい回転体と、を有し、
前記従動ローラは前記駆動ローラの上方に対向して配置され、従動回転軸と、該従動回転軸の中央部に配設されて前記駆動ローラの駆動コロに従動する従動コロと、該従動コロよりも外径が小さく該従動コロの両側に配設された外側コロ部と、を有し、前記外側コロ部は前記従動回転軸の中央から両端に向かうに従って外径が小さくなるように形成されてい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】
前記駆動ローラの回転体は、前記従動ローラの外側コロ部間に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記従動ローラの前記従動回転軸と前記従動コロ及び前記外側コロ部とは、樹脂材料によって一体に形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記従動ローラの一方の端部側には排気部が設けられ、
前記従動ローラにおいて、前記従動コロ及び前記外側コロ部は、前記従動回転軸と一体に回転可能な中心軸部と、該中心軸部の外側に同心状に設けられた外筒部と、前記中心軸部と前記外筒部との間に設けられた羽根部と、を有する軸流ファン状の形状を有し、前記従動ローラが前記駆動ローラに従動して回転した際に前記排気部に向かう気流を発生させるように形成されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記従動ローラの前記外側コロ部の表面がローレット形状を有し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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像が形成されたシートを排出するシート排出部を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置においては、定着部でトナー像がシートに定着され、シート排出部でトナー像が定着したシートが排紙トレイ上に排紙される。シートを縦方向に搬送するタイプの画像形成装置では、定着部の上方にシート排出部が設けられるのが一般的である。
【０００３】
定着部では、シートに高温及び高圧をかけることでトナー像を定着させるので、シートに含まれる水分の蒸発等によって、シートにカールが生じる場合がある。例えば、シートの幅方向の両端が下方に湾曲したような形状にカールした場合、シートがこの姿勢のままでシート排出部から排出されると、シートの角が排紙トレイに引っ掛かり、排紙トレイ上でシートが正常にストックされないという問題がある。
【０００４】
一方で、定着部でのシートの加熱によって生じた水蒸気は高温であるので、定着部から上方のシート排出部に拡散し、定着部とシート排出部との間の空間は高温高湿環境となる。すると、定着部からシート排出部に搬送されるシートに水蒸気が吸収されてシートに腰がなくなり、シート排出部から排出された際にストック不良を起こす虞がある。さらに、シート排出部において高温の水蒸気が外気と接触して急冷されてシート排出部の各部材に結露が生じ、シートが濡れる等の問題が生じる。
【０００５】
特許文献１には、駆動ローラと従動ローラとを有し、従動ローラにコルゲーションロールを設けたシート排出部を備えた画像形成装置が提案されている。この画像形成装置では、コルゲーションロールに送風装置から送風された空気を通過させる凹部が形成され、シート排出部の空気を凹部から外部に排気することで、結露の発生を防いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−９８４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら特許文献１に記載の画像形成装置のシート排紙部では、送風装置を設置するスペースを確保する必要があると共に、送風装置の分だけコストがアップする。また、このシート排出部では、前述のようなシートのストック不良を防止することは困難である。
【０００８】
本発明は上記事情を考慮し、排紙トレイ上でのシートのストック不良を防止することのできるシート排出部を備えた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】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、画像が形成されたシートを排出するシート排出部を備えた画像形成装置であって、前記シート排出部は、前記シートを上下から挟持する駆動ローラと従動ローラとを有し、前記駆動ローラと前記従動ローラとの間に形成される前記シートの挟持面が、該シートのシート排出方向に直交するシート幅方向において中央部が下向きに凸の湾曲形状となるように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
このような構成を採用することにより、シートは幅方向において両端が上方に湾曲した下向きに凸の姿勢で排出されるので、シートの角が排出トレイに引っ掛からないように排紙することができる。
【００１１】
本発明において、前記駆動ローラは、駆動回転軸と、該駆動回転軸の中央部に一体回転可能に支持される駆動コロと、該駆動回転軸の両端部に回転自在に支持され前記駆動コロよりも外径の大きい回転体と、を有し、前記従動ローラは前記駆動ローラの上方に対向して配置され、従動回転軸と、該従動回転軸の中央部に配設されて前記駆動ローラの前記駆動コロに従動する従動コロと、該従動コロよりも外径が小さく該従動コロの両側に配設された外側コロ部と、を有し、前記外側コロ部は前記回転軸の中央から両端に向かうに従って外径が小さくなるように形成されていることを特徴としてもよい。
【００１２】
このような構成を採用することにより、シート挟持面の下面は、駆動ローラの中央の駆動コロから両端部の回転体に向かって上方に傾斜し、上面は、この傾斜に伴って従動ローラの外側コロ部の表面に沿って中央から両端に向かって上方に傾斜するので、シートは幅方向両端が上方に湾曲した姿勢で排出される。
【００１３】
本発明において、前記駆動ローラの回転体は、前記従動ローラの外側コロ部間に配置されていることを特徴としてもよい。
【００１４】
このような構成を採用することにより、シートは中央部でのみ駆動コロと従動コロとで挟持され、両端部では、従動ローラの従動回転軸と駆動ローラの回転体との間の隙間に支持される。これにより、シートの幅方向に遊びを持たせることができるので、シートをしわが発生しないように排出できる。
【００１５】
本発明において、前記従動ローラの前記従動回転軸と前記従動コロ及び前記外側コロ部とは、樹脂材料によって一体に形成されていることを特徴としてもよい。
【００１６】
このような構成を採用することにより、従動ローラを簡単な方法で形成することができる。
【００１７】
本発明において、前記従動ローラの一方の端部側には排気部が設けられ、前記従動ローラにおいて、前記従動コロ及び前記外側コロ部は、前記従動回転軸と一体に回転可能な中心軸部と、該中心軸部の外側に同心状に設けられた外筒部と、前記中心軸部と前記外筒部との間に設けられた羽根部と、を有する軸流ファン状の形状を有し、前記従動ローラが前記駆動ローラに従動して回転した際に前記排気部に向かう気流を発生させるように形成されていることを特徴としても良い。
【００１８】
このような構成を採用することにより、従動ローラの回転によってコロが軸流ファンとして作用するので、従動ローラの周囲の熱や水蒸気を含んで加熱された空気を装置の排気部の方向により確実に流すことができる。したがって、シート排出部の近傍に結露を生じさせにくくできる。
【００１９】
本発明において、前記排出コロの外側コロ部の表面がローレット形状を有していることを特徴としてもよい。
【００２０】
このような構成を採用することにより、高温高湿の空気を排気部に流しやすくなるため、より結露の防止効果を高めることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、画像が形成されたシートを、その両端が上方に湾曲した下に凸の姿勢でシート排出部から排出することができるので、排紙トレイ上でのスタック不良を起こしにくい等種々の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像形成装置のシート排出部を示す正面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る画像形成装置におけるシート排出部の従動ローラを示す図であり、図３（Ａ）は斜視図、図３（Ｂ）は正面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る画像形成装置のシート排出部における定着部とシート排出部との温度の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る画像形成装置を説明する。
図１を用いて、画像形成装置としての電子写真方式のプリンター１の全体の主な構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るプリンターの概略を示す模式図である。以下、図１における紙面左側を、プリンター１の正面側（前側）とし、左右の向きは、プリンター１の正面から見た方向を基準として説明する。
【００２４】
プリンター１は、箱型形状のプリンター本体２を備えており、プリンター本体２の下部にはシート（図示せず）を収納する給紙カセット３が収容され、プリンター本体２の上面には排紙トレイ４が設けられている。プリンター本体２の上面には、排紙トレイ４の前方に上カバー５が開閉可能に取り付けられ、上カバー５の下方には、トナーを収容するトナー容器としてのトナーコンテナ６が収納されている。
【００２５】
プリンター本体２の内部の上方には、レーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）で構成される露光装置７が配置され、露光装置７の下方には、画像形成部８が設けられている。画像形成部８には、像担持体である感光体ドラム１０が回転可能に設けられている。感光体ドラム１０の周囲には、帯電装置１１と、装着部材としての現像装置１２と、転写ローラ１３と、除電装置１４と、クリーニング装置１５とが、感光体ドラム１０の回転方向（図１の矢印Ｘ参照）に沿って順に配置されている。
【００２６】
プリンター本体２の内部において、給紙カセット３の前方には、シートを給紙する給紙部１７が設けられている。また、プリンター本体２の内部の画像形成部８の後方には、定着部１９が設けられおり、定着部１９の上方にはシート排出部２０が設けられている。シート排出部２０については後述する。
【００２７】
プリンター本体２の内部には、給紙部１７から、感光体ドラム１０と転写ローラ１３によって構成される転写部１８と定着部１９とを通って、シート排出部２０へ向かうシート搬送経路１６が形成されている。搬送経路１６は、定着部１９の下流で両面印刷用の反転経路２１に分岐している。
【００２８】
次に、このような構成を備えたプリンター１の画像形成動作を説明する。
【００２９】
プリンター１に電源が投入されると、各種パラメーターが初期化され、定着部１９の温度設定等の初期設定が実行される。そして、プリンター１に接続されたコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。
【００３０】
まず、帯電装置１１によって感光体ドラム１０の表面が帯電された後、露光装置７からのレーザー光（図１の二点鎖線ｐ参照）により感光体ドラム１０に対して画像データに対応した露光が行われ、感光体ドラム１０の表面に静電潜像が形成される。次に、この静電潜像を、現像装置１２がトナーによりトナー像に現像する。
【００３１】
一方、給紙部１７によって給紙カセット３から取り出されたシートは、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて転写部１８へと搬送され、転写部１８において感光体ドラム１０上のトナー像がシートに転写される。トナー像を転写されたシートは、搬送経路１６を下流側へ搬送される。そして、定着部１９に進入し、この定着部１９においてシートにトナー像が定着される。トナー像が定着されたシートは、シート排出部２０から排紙トレイ４に排出される。なお、感光体ドラム１０上に残留した電位は、除電装置１４によって除電される。また、感光体ドラム１０上に残留したトナーは、クリーニング装置１５によって回収される。
【００３２】
次に、図１及び図２を参照してシート排出部２０を説明する。図２は、シート排出部を示す排紙トレイ側から見た正面図である。シート排出部２０は、駆動ローラ３０と、駆動ローラ３０の上方に駆動ローラ３０と平行に配置された従動ローラ４０と、を有する。
【００３３】
図２に示されるように、駆動ローラ３０は、駆動回転軸３１と、駆動回転軸３１の中央部に固定された駆動コロ３２と、駆動回転軸３１の両端部に設けられた回転体３３と、を有する。駆動回転軸３１は、モータ３４の回転軸に接続されており、モータ３４で駆動されて、図１の反時計方向（図１の矢印Ｙ参照）に回転する。
【００３４】
駆動コロ３２は、例えばゴム製であり、左右方向両端の外周には、外方向へ拡がるフランジ部３２ａが形成されている。回転体３３は、駆動コロ３２から等距離の位置に、駆動回転軸３１に対して回転自在に支持されている。回転体３３は、例えばゴム製であり、駆動コロ３２よりも大きい外径と、駆動コロ３２よりも狭い幅を有する。例えば、駆動コロ３２の外径は１０ｍｍ、回転体３３の外径は１８ｍｍである。
【００３５】
従動ローラ４０は、従動回転軸４１と、従動回転軸４１の中央部に配設された従動コロ４２と、従動コロ４２の両側に配置された外側コロ部４３と、を有する。従動回転軸４１は、プリンター本体２ａに回転可能に支持されている。従動コロ４２は、駆動ローラ３０の駆動コロ３２よりもやや狭い幅を有する。
【００３６】
外側コロ部４３は、従動コロ４２の両側に、それぞれ６個４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ、４３ｅ、４３ｆが等間隔で配設されている。外側コロ部４３は、従動コロ４２よりも幅及び外径が小さく、さらに、従動回転軸４１の中央から両端に向かうに従って外径が小さくなるように（クラウン形状）形成されている。例えば、従動コロ４２の外径は２０ｍｍであり、外側コロ部４３の内の最も中央側のコロ部４３ａの外径は１８ｍｍで、両端に向かうに従って２ｍｍずつ外径が小さくなっている。外側コロ部４３の外径は、中央部から両端に向かって直線的に小さく形成してもよく、曲線的に小さく形成してもよい。
【００３７】
回転軸４１、従動コロ４２及び外側コロ部４３は、摺動性の良好な樹脂で一体に形成されている。摺動性の良好な樹脂としてＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）等を使用することができる。
【００３８】
上記した構成を備えるシート排出部２０のシート排出動作を説明する。前述のように、駆動ローラ３０と従動ローラ４０とは、駆動ローラ３０が下、従動ローラ４０が上となるように平行に配置される。そして、従動ローラ４０の従動コロ４２は、駆動ローラ３０の駆動コロ３２の両端のフランジ３２ａ間に挟まれて駆動コロ３２の表面に接触する。これにより、従動ローラ４０は駆動ローラ３０の回転に従動して駆動ローラ３０と反対方向に回転するようになっている。
【００３９】
駆動ローラ３０の各回転体３３は、従動ローラ４０の外側コロ部４３の中央部から４番目のコロ４３ｄと５番目のコロ４３ｅとの間に位置するように配設されている。また、側面側から見て、回転体３３とコロ４３ｄ、４３ｅとは外径方向においてややオーバーラップしている。
【００４０】
定着部１９からシートが搬送されてくると、シートは駆動ローラ３０と従動ローラ４０とで上下から挟持される。具体的には、シートの幅方向の中央部は、駆動ローラ３０の駆動コロ３２と、従動ローラ４０の従動コロ４２との間に挟持される。シートの幅方向の両端部は、駆動ローラ３０の回転体３３と、この回転体３３の両側に配設された従動ローラ４０の外側コロ部４３のコロ４３ｄ、４３ｅとの間に支持される。なお、シートの中央部は駆動コロ３２と従動コロ４２との間に挟み込まれているが、両端部では、回転体３３に載ったシートを両側で下方に押さえているような状態であるので、シートは挟持されておらず、幅方向に移動可能な姿勢で支持されている。
【００４１】
このように、駆動ローラ３０と従動ローラ４０との間の挟持面においては、シートの下側の面は、駆動ローラ３０の駆動コロ３２から両端部の回転体３３に向かって上方に傾斜している。そして、この傾斜に伴ってシートの上側の面は、従動ローラ４０の従動コロ４２から外側コロ部４３の表面に沿うように中央から両端に向かって上方に傾斜する。このように、シート挟持面は、図２の一点鎖線で示すように、シートの幅方向の両端が上方に湾曲して下向きに凸の形状となる。
【００４２】
上記したように本発明の一実施形態に係る画像形成装置１によれば、シートは幅方向の両端が上方に湾曲した下向きに凸の姿勢で、シート排出部２０から排紙トレイ４に排出される。このため、水分を含んで腰がなくなったシートでも、幅方向の両端部が上方に湾曲した姿勢で排出できる。したがって、排紙トレイ４上にスムーズに排紙することができ、排紙トレイ４上でのスタック不良を起こさない。
【００４３】
また、シートは幅方向の中央部では上下から駆動コロ３２と従動コロ４２とで挟み込まれているが、両端部では幅方向に移動可能な姿勢であるので、シートにしわを発生させにくい。
【００４４】
さらに、従動ローラ４０の従動回転軸４１と従動コロ４２、外側コロ部４３とを樹脂で一体に形成したので、従動ローラ４０を簡易な方法で形成することができ、組み立て性を向上させることができる。
【００４５】
本実施形態では、従動ローラ４０が駆動ローラ３０の上方に配置される場合について説明したが、従動ローラ４０が駆動ローラ３０の下方に配置される場合は、各ローラの形状が異なる。すなわち、従動ローラ４０は、外側コロ部の外径が中央から両端に向かうほど大きく形成され、駆動ローラ３０は、駆動コロの外径よりも回転体の外径を小さくする。これにより、シート挟持面を、両端が上方に湾曲した下向きに凸状とすることができる。
【００４６】
次に、図３を参照して、本発明の他の実施形態に係る画像形成装置におけるシート排出部について説明する。図３（Ａ）はシート排出部の従動ローラのコロの斜視図、図３（Ｂ）は従動ローラのコロの正面図である。この実施形態の画像形成装置においては、シート排出部２０の左右いずれかの側のプリンター本体２の側板に、プリンター本体２の内部と外部とを連通する排気部（図示されず）が形成されている。
【００４７】
この例の従動ローラは、従動コロ６２及び従動コロ６２の両側に配設された外側コロ部６３は、それぞれ中心軸部６２ａ、６３ａと、中心軸部６２ａ、６３ａよりも大径で中心軸部と同心上に設けられた外筒部６２ｂ、６３ｂと、中心軸部６２ａ、６２ｂの外周面と外筒部６２ｂ、６３ｂの内周面との間に形成されたプロペラ状の羽根部６２ｃ、６３ｃと、を有し、軸流ファン状に形成されている。従動コロ６２及び外側コロ部６３の中心軸部６２ａ、６３ａは従動回転軸に固定され、従動回転軸と共に回転する。羽根部６２ｃ、６３ｃは、従動ローラが駆動ローラ３０の駆動コロ３２に従動して回転した際に、従動回転軸に沿って排気部へ向かう気流が生じるように形成されている。
【００４８】
このような気流が生じると、従動コロ６２や外側コロ部６３の周囲の空気が、従動コロ６２及び外側コロ部６３の内部を通って従動回転軸に沿って排気部へ流れ、排気部から排気されることになる。
【００４９】
上記構成を備えるシート排出部２０においては、シートを中央部が下向きに凸の姿勢で排紙トレイに排紙することができる効果に加えて、従動ローラが回転すると、従動ローラの近傍の空気が、排気部から機外へ放出される。このため、定着部１９とシート排出部２０との間の空間に存在する高温高湿の空気も、排気部から機外に放出される。これにより、シート排出部２０の近傍と、シート排出部２０と定着部１９との間の空間との温度差が小さくなり、シート排出部２０の近辺において結露が生じにくくなる。
【００５０】
この現象を図４を参照して説明する。図４は、定着部とシート排出部との温度の関係を示すグラフであり、横軸はシート排出部からの距離（位置）、縦軸は温度を示す。また、図４において、定着部１９の近傍の位置をＸ１、温度をＴ１とし、定着部１９とシート排出部２０との間の空間の位置をＸ２、温度をＴ２とし、シート排出部２０の外側の位置をＸ３、温度をＴ３とし、従来のシート排出部での温度曲線を破線で示し、本実施形態のシート排出部での温度曲線を実線で示す。
【００５１】
本実施形態では、定着部１９とシート排出部２０の間の空間に存在する高温高湿の空気が排気部から機外に放出されるので、図４の実線で示されるように、定着部１９とシート排出部２０間の空間（位置Ｘ２）の温度が従来の温度Ｔ２よりも低下して温度Ｔ４となる。これにより、シート排出部２０の外側（位置Ｘ３）の温度Ｔ３と、定着部１９とシート排出部２０の間の空間（位置Ｘ２）の温度Ｔ４との差ΔＴｘが、従来の温度差ΔＴｙよりも小さくなるため、シート排出部２０での空気の急冷を防ぐことができる。したがって、定着部１９を通過したシートが水分を含んで腰のない状態になったり、シート排出部２０に結露が発生したりすることを防ぐことができる。
【００５２】
なお、従動ローラの回転軸のコロ間の部分に羽根を設けて、回転軸の回転に伴って羽根を回転させて気流を形成することも考えられる。しかしこの場合、シートの端部が羽根に引っ掛かって紙詰まり等が発生したり、シートが気流にあおられて排紙方向に適切に送られなかったりする虞がある。これに対して、図３に示した従動ローラの従動コロ６２及び外側コロ部６３が軸流ファン形状を有する場合には、シート端部は外筒部６２ｂ、６３ｂに接触し羽根部６２ｃ、６３ｃには接触することがないので、シート端部が引っ掛かるような問題は発生しない。また、気流はコロの内部を通って排気部へ向かうので、シートの排紙方向に気流が影響を与えることがなく、排紙トレイ４上に確実にシートを排紙することができる。
【００５３】
また、本発明の実施形態において、外側コロ部６３の表面をローレット形状としてもよい。ローレット溝を従動ローラの回転軸の方向と略平行とし溝を深くすると、ローレット溝を通って排気部へ向かう気流が形成されるため、上記の効果をさらに高めることができる。 
【００５４】
なお、本発明の実施形態では、プリンター１に本発明の構成を適用した場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等のプリンター１以外の画像形成装置に本発明の構成を適用しても良い。
【００５５】
さらに、上記した本発明の実施形態の説明は、本発明に係る画像形成装置における好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。すなわち、上記した本発明の実施の形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施の形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
【符号の説明】
【００５６】
１  画像形成装置
２０  シート排出部
３０  駆動ローラ
３１  駆動回転軸
３２  駆動コロ
３３  回転体
４０  従動ローラ
４１  従動回転軸
４２、６２  従動コロ
４３、６３  外側コロ部
【図１】
2015140242.tif 000003
【図２】
2015140242.tif 000004
【図３】
2015140242.tif 000005
【図４】
2015140242.tif 000006