(57)【要約】      （修正有）【課題】画像形成装置で画像形成された用紙を排出する際に、専用の吸引ファンモータ等を設けることなく排紙ローラの表面に負圧で用紙を吸着させつつ排紙できるようにする。【解決手段】排紙ローラ２５は、外周面にエアを吸引する複数の吸引孔５１ｈが開口する中空円筒状の本体５１と、その中空円筒状の本体５１の両端開口部に一体的に設けられる端部形成部材とを備える。かつそれら端部形成部材のうちの少なくとも一方に、その排紙ローラ２５の回転によりその排紙ローラ２５内のエアを外部に排気する羽根部５２ｆが形成される。その排紙ローラ２５の回転に伴い、前記外周面に開口する複数の吸引孔５１ｈからエアがその排紙ローラ２５の内部へ吸引されるとともに前記端部形成部材の羽根部５２ｆを経て外部へ排気される。これによって、その排紙ローラ２５の外周面に前記用紙に対する吸引力が生じる。【選択図】図４
2008247522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置で画像形成された用紙を排出部に向けて排出する排紙ローラを備えた用紙排紙装置において、
前記排紙ローラは、外周面にエアを吸引する複数の吸引孔が開口する中空円筒状の本体と、その中空円筒状の本体の両端開口部に一体的に設けられる端部形成部材とを備え、
かつそれら端部形成部材のうちの少なくとも一方に、その排紙ローラの回転によりその排紙ローラ内のエアを外部に排気する羽根部が形成され、
その排紙ローラの回転に伴い、前記外周面に開口する複数の吸引孔からエアがその排紙ローラの内部へ吸引されるとともに前記端部形成部材の羽根部を経て外部へ排気されることによって、その排紙ローラの外周面に前記用紙に対する吸引力が生じることを特徴とする用紙排紙装置。
【請求項２】
前記排紙ローラの本体の両端部に位置するに端部形成部材にそれぞれ前記羽根部が形成され、かつ一方の端部形成部材に形成された羽根部の向きと、他方の端部形成部材に形成された羽根部の向きとが互いに逆向きとされ、前記排紙ローラの回転に伴い、その排紙ローラ内のエアがそのローラ軸方向の両側から外部へ排出される請求項１に記載の用紙排紙装置。
【請求項３】
前記排紙ローラの本体の両端開口部に、前記端部形成部材としてその本体とは別体のフランジ部材が嵌合されるとともに、少なくとも一方のフランジ部材は、前記本体に嵌合される嵌合円筒部と、その嵌合円筒部の外端部から半径方向外向きに突出して前記本体の開口端面に当接するフランジ部と、そのフランジ部及び前記嵌合円筒部の少なくとも一方の内部に一体的に、前記排紙ローラの軸方向にエアの通過を許容する軸流形態で形成された前記羽根部と、を備える請求項１又は２に記載の用紙排紙装置。
【請求項４】
前記フランジ部材は、前記本体に嵌合される嵌合円筒部と、その嵌合円筒部の外端部から半径方向外向きに突出して前記本体の開口端面に当接するフランジ部と、そのフランジ部の中心線上に位置するボス部と、そのボス部と前記フランジ部及び嵌合円筒部の双方又は一方の内周面とを複数位置でつなぐように、かつ前記排紙ローラの軸方向にエアの通過を許容する軸流形態で形成された前記羽根部と、を備える請求項３に記載の用紙排紙装置。
【請求項５】
前記排紙ローラは、同一のローラ軸線上に１個以上配置されている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の用紙排紙装置。
【請求項６】
前記排紙ローラの外周を取り囲むように位置固定のカバーが配置され、そのカバーは、前記排紙ローラの外周方向の一部を露出させる開口部を備え、そのカバー内で回転する排紙ローラがそのカバーの開口部から露出する部分において、その開口部を通過する用紙に対して吸引力を生じる請求項１ないし５のいずれか１項に記載の用紙排紙装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばコピー機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの複合機等の画像形成装置で画像形成された用紙を、例えば排紙トレイ等の排出部に向けて排出する排紙ローラを備えた用紙排紙装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記の特許文献１、特許文献２の用紙排紙装置が知られている。特許文献１では、搬送ベルト６５に用紙を吸着するための複数の吸引孔を形成し、その搬送ベルトの近傍を吸着手段により吸着して負圧にし、用紙を搬送ベルトに吸着した状態で搬送するものである。また、特許文献２は、インクジェットプリンタにおいて中空シャフトを主体に排紙ローラを構成し、その外周面に開口する複数の吸引孔を設けるとともに、中空シャフトの開放端部に吸引ファンモータ等の吸引装置を接続し、中空シャフト内を負圧にすることにより、排紙ローラの外周面の吸引孔に用紙を吸着しつつ搬送するものである。
【特許文献１】特開２００３−５５６７号公報
【特許文献２】特開２００４−１９６５３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、これら特許文献１及び特許文献２の技術では、用紙を吸引するための例えば吸引ファンモータが必要であり、装置が複雑になる問題がある。
【０００４】
この発明の課題は、そうした吸引ファンモータ等の特別な吸引装置を必要としないで、用紙を吸引しつつ排紙できる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００５】
本発明は、画像形成装置で画像形成された用紙を排出部に向けて排出する排紙ローラを備えた用紙排紙装置において、
前記排紙ローラは、外周面にエアを吸引する複数の吸引孔が開口する中空円筒状の本体と、その中空円筒状の本体の両端開口部に一体的に設けられる端部形成部材とを備え、
かつそれら端部形成部材のうちの少なくとも一方に、その排紙ローラの回転によりその排紙ローラ内のエアを外部に排気する羽根部が形成され、
その排紙ローラの回転に伴い、前記外周面に開口する複数の吸引孔からエアがその排紙ローラの内部へ吸引されるとともに前記端部形成部材の羽根部を経て外部へ排気されることによって、その排紙ローラの外周面に前記用紙に対する吸引力が生じることを特徴とする。
【０００６】
このようにすれば、中空の排紙ローラ内のエアを排気させる専用の吸引ファンモータ等の吸引装置を設ける必要はなく、構成を簡略にしつつ、排紙ローラの外周面に用紙を吸引する吸引力を生じさせて用紙の搬送をより安定的に行うことができる。
【０００７】
また、前記排紙ローラの本体の両端部に位置するに端部形成部材にそれぞれ前記羽根部が形成され、かつ一方の端部形成部材に形成された羽根部の向きと、他方の端部形成部材に形成された羽根部の向きとが互いに逆向きとされ、前記排紙ローラの回転に伴い、その排紙ローラ内のエアがそのローラ軸方向の両側から外部へ排出されるようにすることができる。
【０００８】
このようにすれば、排紙ローラの両端からそれぞれエアを排気できるので、中空の排紙ローラ内を効率よく負圧状態にすることができる。
【０００９】
また、前記排紙ローラの本体の両端開口部に、前記端部形成部材としてその本体とは別体のフランジ部材が嵌合されるとともに、少なくとも一方のフランジ部材は、前記本体に嵌合される嵌合円筒部と、その嵌合円筒部の外端部から半径方向外向きに突出して前記本体の開口端面に当接するフランジ部と、そのフランジ部及び前記嵌合円筒部の少なくとも一方の内部に一体的に、前記排紙ローラの軸方向にエアの通過を許容する軸流形態で形成された前記羽根部と、を備えるよう構成できる。
【００１０】
このようにすれば、中空の排紙ローラの構成に不可欠なフランジ部材を利用して個々に羽根部を形成しているので、エアを排気させる専用の部品を設ける必要がなく、そのフランジ部材の形状を羽根部を備えた形状に変更するだけで、安価にエアの排気機構、ひいては用紙に対する吸引機能を実現することができる。
【００１１】
また、前記フランジ部材は、前記本体に嵌合される嵌合円筒部と、その嵌合円筒部の外端部から半径方向外向きに突出して前記本体の開口端面に当接するフランジ部と、そのフランジ部の中心線上に位置するボス部と、そのボス部と前記フランジ部及び嵌合円筒部の双方又は一方の内周面とを複数位置でつなぐように、かつ前記排紙ローラの軸方向にエアの通過を許容する軸流形態で形成された前記羽根部と、を備えるよう構成できる。
【００１２】
このようにすれば、ボス部を中心としてフランジ部や嵌合円筒部と一体的に羽根部が構成されるため、羽根部の設計が容易になるとともに、またその強度も得られやすく、排紙ローラの軸方向においてエアの流れを円滑に生じさせることができる。
【００１３】
また、前記排紙ローラは、同一のローラ軸線上に１個以上配置されるようにすることができる。
【００１４】
このようにすれば、その排紙ローラ（又はローラ列）の全長を用紙サイズに対応させて設定することができるので、用紙サイズに応じて効率よく用紙をローラに吸着させることができる。
【００１５】
さらに、前記排紙ローラの外周を取り囲むように位置固定のカバーが配置され、そのカバーは、前記排紙ローラの外周方向の一部を露出させる開口部を備え、そのカバー内で回転する排紙ローラがそのカバーの開口部から露出する部分において、その開口部を通過する用紙に対して吸引力を生じるように構成することができる。
【００１６】
このようにすれば、排紙ローラを囲むように配置された開口部を有するカバーが設けられているので、排紙ローラ表面の吸引孔に発生している吸引力が、その開口部を通過する用紙搬送面のみに作用し、吸引力のロスを少なくして、効率よく用紙をローラに吸引させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示すいくつかの実施例を参照しつつ説明する。
【００１８】
図１は、画像形成装置１と、中間搬送手段２と、用紙排紙装置３とが備えられた複写システム（コピー装置）の概略構成図である。画像形成装置１は周知のものであるため、詳しい説明は省略するが、給紙部から画像形成部に供給された用紙に対し、コピーあるいはプリンタの機能として用紙に所定の画像が形成され（例えばインクジェットプリンタで）、それが中間搬送手段２を経て、用紙排紙装置３側へ送り出されることとなる。
【００１９】
図２は、用紙排紙装置３を取り出してより具体的に示す図である。用紙排紙装置３には、画像形成装置１から中間搬送手段２を経由し、用紙排紙装置３に搬送された用紙を積載トレイ１４上に排出排紙する用紙搬送手段１５、用紙を積載トレイ１４上に排出するとき、その排出方向と直交する用紙の幅方向にシフトする用紙仕分け手段１６、積載トレイ１４上に排出した用紙の積載状況に応じて積載トレイ１４を上下動するトレイ上下動手段１８を備える。用紙搬送手段１５には、搬送モータ２０と、その搬送モータ２０の回転をタイミングベルト２１を介して伝達される排紙ローラ２５を備える。そして、搬送モータ２０で排紙ローラ２５を回転し、画像形成装置１から排出された用紙を、図２中の矢印ａ方向に搬送して装置筐体内から積載トレイ１４上に排出する。
【００２０】
用紙仕分け手段１６には、仕分けモータ２８、その仕分けモータ２８の回転をタイミングベルト２９を介して伝達するウォーム３０と、そのウォーム３０と噛み合う図示しないウォームホイールと、そのウォームホイールの回転を伝達する図示しないラックとを備える。ラックは積載トレイ１４と一体的に設けられる。そして、用紙を積載トレイ１４上に排出するとき、仕分けモータ２８を駆動して積載トレイ１４を用紙搬送方向ａと直交する方向にシフトし、用紙を部毎に幅方向にずらして仕分けして積載する。
【００２１】
トレイ上下動手段１８には、上下動モータ４０と、装置筐体内で底部に沿って設けられて上下動モータ４０の回転を２つのギア４１，４２の噛み合いを介して伝達する駆動軸４３と、その駆動軸４３の両端に設けられた下プーリ４４と、装置筐体内の上部にそれらの下プーリ４４の上方に対応して設けられた上プーリ４５と、対応する下プーリ４４と上プーリ４５間に架けまわされるように上下に張り渡されたタイミングベルト４６とを備える。
【００２２】
タイミングベルト４６には積載トレイ１４の両端が取り付けられる。そして、積載トレイ１４上に用紙を積載する毎に上下動モータ４０を駆動して、積載トレイ１４を下降し、装置筐体内の用紙排出位置から、積載トレイ１４上に積載する最上位の用紙の上面までの落下高さが一定となるようにし、用紙が乱れることなく落下するようにして積載トレイ１４上における用紙のスタック性を向上させるようになっている。逆に、積載トレイ１４上から用紙を取り除くと、積載トレイ１４は、ホーム位置まで上昇するようにし、用紙の積載状況に応じて積載トレイ１４が上下動する。
【００２３】
図３、図４は、排紙ローラ２５の構成を示すものである。排紙ローラ２５は、中空円筒状の本体５１と、その本体５１の両端開口部に嵌合される一対のフランジ部材５２ａ，５２ｂとを備える。中空円筒状の本体５１には、その肉厚方向に貫通して多数の吸引孔５１ｈが形成され、これが本体５１の表面に開口している。本体５１の両端部に嵌合されてこれと一体化されるフランジ部材５２ａ，５２ｂは羽根形状に形成されている。すなわち、一方のフランジ部材５２ａを参照すると、このフランジ部材５２ａは、本体５１に嵌合される嵌合円筒部５２ｃと、その嵌合円筒部５２ｃの外端部から半径方向外向きに突出して本体５１の開口端面に当接するフランジ部５２ｄと、そのフランジ部５２ｄの中心線上に位置するボス部５２ｅと、そのボス部５２ｅとフランジ部５２ｄ及び嵌合円筒部５２ｃの双方又は少なくとも一方の内周面とを、複数位置（この例では４箇所）でつなぐように排紙ローラ２５（本体５１）の軸方向にエアの通過を許容する軸流形態で形成された羽根部５２ｆとを供えている。
【００２４】
この場合、羽根部５２ｆを構成する羽根の枚数は、例えば２〜１０枚位であり、それが３次元的に同じ向きに捻られて構成される。これにより、フランジ部材５２ａが本体５１と一体的に用紙搬送方向に回転するとき、本体５１内のエアをその軸方向外方へ排出する軸流ファンの役割を果たす。本体５１の他方の開口部にも同様なフランジ部材５２ｂ（図４）が嵌合され一体化されるが、フランジ部材５２ｂの羽根部５２ｆは、（図４では見えないが）フランジ部材５２ａとはその羽根部５２ｆの捻れ方向が逆になるように形成されており、このようなフランジ部材５２ｂが本体５１の他方の開口端部に嵌合・固定される。
【００２５】
フランジ部材５２ａ，５２ｂのボス部５２ｅは、この例で筒状（例えば円筒状）に形成され、内部が中空部５２ｉとされている。本体５１内のエアは、フランジ部材５２ａ，５２ｂの羽根部５２ｆ間の空所を経て、またボス部５２ｅの中空部５２ｉを経て、外部へ排出される。
【００２６】
図４は、その排気、ひいては用紙吸引のメカニズムを説明するものであり、本体５１の両端にフランジ部材５２ａ，５２ｂが一体化された排紙ローラ２５が用紙排紙方向である図４中のＡ方向に回転すると、両端のフランジ部材５２ａ，５２ｂの羽根部５２ｆの作用により、本体５１内のエアがその軸方向両端部から外部に排出され、これによってその本体５１内が負圧になり、この負圧を解消するように排紙ローラ２５の外周面の多数の吸引孔５１ｈから空気が吸引され、これによって、用紙が排紙ローラ２５の外周面に負圧で吸引されつつ搬送されることとなる。
【００２７】
図５は、図３の排紙ローラ２５（パーツユニットであり、図５では新たな符号５０ａ，５０ｂで示す）を複数個（各軸長は同一であってもよいし異なっていてもよい）を、同一の軸５６に取り付けて、複合的な排紙ローラ５０とした例を示すものである。この例では、１個の排紙ローラユニット５０ａと、その両側に配置された２個の排紙ローラユニット５０ｂとの、都合３連の排紙ローラユニットをつなげることで排紙ローラ５０が形成された例を示している。
【００２８】
中央部の排紙ローラユニット５０ａの軸方向の長さＬは、用紙排紙装置の通紙可能用紙の最小幅サイズ以下となっている。例えばＡ６サイズの縦方向の送りが最小幅である場合は、長さＬは１０５mm以下となっている。こうすることによって、排紙ローラユニット５０ａの表面の吸引孔５１ｈを全て塞ぐことができ、回転によって発生する吸引力が有効に作用することになり、用紙を排紙ローラユニット５０ａの表面に吸着することができる。
【００２９】
また、この３連のローラ列からなる排紙ローラ５０の軸方向の全長Ｌ１は、用紙排紙装置の通紙可能用紙の最大幅サイズのものが有効に吸着できるように、最大幅サイズ以下となっている。例えば、Ａ３サイズの縦方向の送りが最大幅である場合は、長さＬ１は２９７ｍｍ以下となっている。
【００３０】
図６及び図７は、排紙ローラ５０の周辺の構成の一例を示したものである。この例では、排紙ローラ５０の外周を取り囲むように位置固定のカバー５３が配置され、そのカバー５３は排紙ローラ５０の外周方向の一部を露出させる開口部５３ａを備え、そのカバー５３内で回転する排紙ローラ５０がそのカバー５３の開口部５３ａから露出する部分において、その開口部を通過する用紙に対して吸引力を生じるようになっている。
【００３１】
より具体的には、カバー５３は、その中心線と平行な方向に伸びる帯状の開口部５３ａを備えた不連続な円筒形状をなし、その内径は、排紙ローラ５０の外径よりわずかに大きくされ、カバー５３の開口部５３ａが用紙の搬送路に面するように配置される。そして、このカバー５３内に排紙ローラ５０が通された状態で、そのカバー５３の両端に端部部材としてのフランジ部材５４が嵌合等により取り付けられ、その状態で用紙排紙装置の筐体である前後の側板５７，５７にセットされる。さらに、各側板５７の外側から軸受部材５５が側板５７に形成された装着孔５７ａに装着されるとともに、その軸受部材５５が各フランジ部材５４の中心部に形成された非円形（この場合は小判状）の嵌合凹部５４ａに嵌め込まれることにより、カバー５３が両側の側板５７に対し位置固定に取り付けられる。
【００３２】
また、排紙ローラ５０のローラ軸５６に対し止め輪５８が装着されることで、ローラ軸５６（ひいては排紙ローラ５０）の軸方向の動きを規制した状態で、排紙ローラ５０がカバー５３内で回転可能に支持される。つまり、カバー５３は、軸受部材５５が側板５７の装着孔５７ａを経て、フランジ部材５４の嵌合凹部５４ａに嵌合されることで位置固定に支持され、またその開口部５３ａが用紙搬送面に対向するように固定位置が規定されることとなる。また、排紙ローラ５０のローラ軸５６は、軸受部材５５により回転可能に支持され、前記図２のモータ２０に接続されて回転駆動される。なお、カバー５３はこの例で中空円筒状のものを示したが、用紙搬送面に開口部が位置する形状であれば、四角形状等の筒形状でもよい。
【００３３】
図８は、用紙Ｐが搬送される状態の断面図を示したものであり、排紙ローラ５０の回転により発生する本体５１内の負圧によって、本体５１の表面の吸引孔５１ｈにカバー５３の開口部５３ａにおいて用紙Ｐが吸着されて、その状態で排紙ローラ５０の回転に従い、用紙Ｐは排紙のために搬送されることとなる。
【００３４】
上記のように、排紙ローラ５０に用紙Ｐが吸着して搬送されるので、画像形成装置がインクを使っている場合や、画像の形成（定着性）がよくない場合などで、インクが乾いていなかったりトナーが十分定着していないような場合でも、従来のローラによるニップ搬送（ローラによって用紙表面（画像面）を押さえ付けることによりローラに転写されたインク等で用紙の画像汚れが発生する）と異なり、そうした画像汚れが回避される。
【００３５】
そして、中空の排紙ローラ５０の両端に通常不可欠なフランジ部材５２ａ，５２ｂを利用して、ここに排出のための羽根部を形成したことにより、吸引ファン等の専用の駆動源が不要となり、安価に用紙吸着を行うことができる。また、排紙ローラ（排紙ローラユニット）５０の両端のフランジ部材５２ａ，５２ｂが逆向きの羽根部を有しているので、排紙ローラ５０の回転によってそれぞれのフランジ部材５２ａ，５２ｂが効率よくエアを排気させることができる。
【００３６】
また、排紙ローラユニットを同一軸線上に複数配置することにより、その長さを用紙サイズに対応して設定することができ、用紙サイズに応じて効率よく用紙をローラに吸着させることができる。さらに排紙ローラ５０を囲むように配置されて開口部５３ａを有するカバー５３を設けることで、排紙ローラ５０の吸引孔５１ｈに発生している吸引力が用紙搬送面のみに作用し、吸引力のロスを少なくして効率よく用紙をローラに吸着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の適用対象の一例である複写システムの概略構成図。
【図２】図１における用紙排紙装置を取り出して示す構成図。
【図３】その用紙排紙装置における排紙ローラ（排紙ローラユニット）を示す斜視図。
【図４】図３の排紙ローラのエア排気のメカニズムを説明する斜視図。
【図５】３連のローラ列により排紙ローラを構成した例を示す斜視図。
【図６】図５に示す排紙ローラをカバーで覆う構成を示す斜視図。
【図７】その排紙ローラ及びカバーを装置筐体に固定した状態を示す断面図。
【図８】図７の排紙ローラ及びカバーにより用紙が吸着・搬送される状態を示す断面図。
【符号の説明】
【００３８】
３  用紙排紙装置
２５，５０  排紙ローラ
５０ａ，５０ｂ  排紙ローラユニット
５１  本体
５２ａ  フランジ部材
５２ｃ  嵌合円筒部
５２ｄ  フランジ部
５２ｅ  ボス部
５２ｆ  羽根部
５１ｈ  吸引孔
５３  カバー
５３ａ  開口部
【図１】
2008247522.tif 000003
【図２】
2008247522.tif 000004
【図３】
2008247522.tif 000005
【図４】
2008247522.tif 000006
【図５】
2008247522.tif 000007
【図６】
2008247522.tif 000008
【図７】
2008247522.tif 000009
【図８】
2008247522.tif 000010