(57)【要約】【課題】本発明は、厚紙・封筒類の排紙搬送力確保と、薄紙のコロ跡防止を目的とし、装置を大型化させず、簡易で部品点数の少ない構成で達成したシート排出装置及びこれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】排紙コロ２９は、排紙ローラゴム２８ｂと接する排紙コロ胴部２９ａと、その両端に備えられシートをけりだすフランジ部２９ｂ・２９ｃよりなる。フランジ部２９ｃの外径は排紙コロ胴部２９ａの外径よりも小さく設定されているので、排紙ローラゴム２８ｂと排紙コロ２９の排紙コロ胴部２９ａとで構成されたニップ端部と、腰付けリング２８ａの端部とを結ぶ直線とのオーバーラップ量を小さく抑えて、シートの腰による排紙コロ２９の傾きを防止し、適正な搬送力を維持することができる。【選択図】      図２
2005053596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排出されるシート材のシート幅中心線に関して対称に配置された排紙ローラと、
前記排紙ローラを一体的に備え、回転自在に駆動される排紙ローラ軸と、
前記排紙ローラと当接し、前記排紙ローラの回転に従動する排紙コロと、
前記排紙コロを前記排紙ローラに対して付勢する付勢部材と、
前記排紙ローラ軸のシート幅中心線近傍に備えられた、前記排紙ローラよりも大きな径を有するリング部材と、を備え、
前記排紙コロは、
シート後端を蹴り出すための突起部を有する第１、第２のフランジを両端部に有し、
前記第１のフランジはシート幅方向端部側に前記排紙コロよりも大きな径で設けられ、前記第２のフランジはシート幅方向中心側に前記排紙コロよりも小さな径で設けられたことを特徴とするシート材排出装置。
【請求項２】
前記第２のフランジの径は、前記リング部材と、前記排紙ローラと前記排紙コロのニップとの間で発生するシート張力により前記排紙コロが傾かない大きさに設定されることを特徴とする請求項１に記載のシート材排出装置。
【請求項３】
前記第１のフランジの径は、前記第２のフランジの径と前記排紙コロの径との差だけ、前記排紙コロの径よりも大きく設定されることを特徴とする請求項２に記載のシート材排出装置。
【請求項４】
前記リング部材端部と、前記排紙ローラと前記排紙コロのニップの端部とを結ぶ直線の傾きにより前記リング部材のシート当接面が規定されることを特徴とする請求項１又は２に記載のシート材排出装置。
【請求項５】
前記リング部材を、所定の間隔をおいて複数設けたことを特徴とする請求項１乃至４に記載のシート材排出装置。
【請求項６】
シート材上に画像を形成する画像形成部と、請求項１乃至５のいずれかに記載のシート材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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシート材排出装置に関するものである。
【０００２】
例えばプリント用紙，複写用紙，印刷用紙，ファクシミリ用紙等のシート材に画像を形成するレーザビームプリンタ，電子写真複写機，印刷機，ファクシミリ等の画像形成装置の、シート材を排出するシート材排出装置に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
図５は、従来の排紙装置を搭載した画像形成装置の概略構成を説明する断面構成説明図である。
【０００４】
この図に基づいて画像形成装置の構成と画像プロセス及びシート材の給紙開始状態から排紙に至るまでを簡単に説明する。
【０００５】
従来、画像形成装置においては搬送の信頼性を得るため図５に示すようにシート材Ｐを給紙トレイ１から緩やかな反転シートパスを用いて、排紙トレイ２０まで搬送する方式がとられてきた。
【０００６】
給紙トレイ１にセットされたシート材Ｐは、給紙信号を受けた駆動モータ２の作動開始により、不図示の駆動機構装置内の、給紙ローラ用ソレノイドが引かれると共に、給紙動作に入る。給紙ローラ３の回転により分離パッド４で分離給紙されたシート材Ｐは、搬送ローラ対５を経て、画像転写部である感光ドラム８と転写ローラ９とからなる転写ニップへと搬送されていく。他方、画像書き込みスキャナ６は、プロセスカートリッジ７内の感光ドラム８に潜像を描き、トナー像を準備する。前記シート材Ｐはここにおいて、感光ドラム８に描かれたトナー像を、感光ドラム８と転写ローラ９とからなる転写ニップにて未定着画像としてシート上に転写される。本画像を加熱定着するために、さらに、シート材Ｐは、加圧ローラ１０と定着ヒータを含むフィルムガイドユニット１１からなる定着ニップに送られ、未定着画像が加熱定着される。
【０００７】
画像定着を終えたシート材Ｐは、分離ガイド１４、中継ローラ１２を介して、シートガイド１５・１６・１７に沿って、排紙ローラ１８と排紙コロ１９からなる排紙ローラ対へと向かう。
【０００８】
１８は排紙ローラであり、付勢手段であるバネ２２によって排紙ローラゴム部１８ｂに付勢当接される排紙コロ１９とでニップを形成し、シート材Ｐを排紙トレイ２０へ排出する。
【０００９】
排紙部を排紙方向から見たものが図６である。
【００１０】
同図、１８ａはシートを波型状に腰付けする腰付け手段としてのリング部材である。
【００１１】
排紙トレイ２０へシート材Ｐを排紙する際に、図中、一点鎖線で示したように、紙に腰を持たせ、図５中Ｐ´で示したように、遠方へ紙を飛ばす効果を持つ。
【００１２】
これにより、印字面側へカールした紙や丸まりやすい紙が、排紙口直下に着地し、紙を押し出したりさせないための手段である。
【００１３】
紙が押し出されない結果として、整列性も向上する。
【００１４】
前記排紙コロ１９は、蹴り出しフランジ部１９ｂ・１９ｃを有し、紙後端を排紙ニップ近傍から蹴り出す手段を兼ねている。この蹴り出しフランジ部の構成に関しては、特開２００１−０３９５９８に詳しく記載されているので、ここでは説明を省略する。
【００１５】
これらは、ニップ付近に紙後端が残り、排紙口を塞ぐことが原因の紙詰まりを防ぐ効果を持つものである。
【００１６】
【特許文献１】
特開２００１−０３９５９８号公報
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、排紙ローラ１８のリング１８ａによって紙幅方向中央に腰付けを行い、紙の着地点を遠方へ伸ばすことにも制約がある。
【００１８】
図６上図に示したように、坪量６０ｇ程度の紙を通紙した場合には、１８ａの外径を大きくしていくと、リング１８ａ端部と、蹴りだしコロ１９の紙幅方向内側の拍車状のフランジとがシート材に食い込みやすくなってしまう。そのため、拍車跡やコロ跡が発生しやすく不利である。
【００１９】
他方、拍車跡やコロ跡を防ぐ為には、排紙コロ１９の付勢力Ｆを落とすことが考えられるが、以下のような懸念がある。
【００２０】
図６下図に、リング１８ａを大径化し、コロ１９の付勢力を従来のまま、封筒等、厚手の紙を流した場合を示した。
【００２１】
排紙コロ１９の付勢力Ｆがリング１８ａによって発生する封筒の腰に負けて、排紙コロ１９と排紙ローラ１８が片側で離間し、搬送力を大幅にロスする恐れが生じ、排紙滞留ジャムの発生も懸念される。
【００２２】
このように，厚紙・封筒類の排紙搬送力確保と、薄紙のコロ跡防止とが相反する関係にあり，排紙コロ付勢力Ｆの設定範囲が狭い範囲に限定され，厳しく公差管理を行う必要があった。
【００２３】
さらに、従来に比べ、画像形成装置の普及が進んできたために、ユーザーの用いるシートの種類は、さらに増加する傾向にあり、坪量に左右されずに多様な紙種を安定して排出可能な装置が待たれる情勢である。
【００２４】
また、このような装置としては、装置を大型化させず、簡易で部品点数の少ないものであることが望ましい。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明においては上記課題を解決するような、シート材排出装置を有する画像形成装置を提供することを目的としており、
本発明は、排出されるシート材のシート幅中心線に関して対称に配置された排紙ローラと、前記排紙ローラを一体的に備え、回転自在に駆動される排紙ローラ軸と、前記排紙ローラと当接し、前記排紙ローラの回転に従動する排紙コロと、前記排紙コロを前記排紙ローラに対して付勢する付勢部材と、
前記排紙ローラ軸のシート幅中心線近傍に備えられた、前記排紙ローラよりも大きな径を有するリング部材と、を備え、前記排紙コロは、シート後端を蹴り出すための突起部を有する第１、第２のフランジを両端部に有し、前記第１のフランジはシート幅方向端部側に前記排紙コロよりも大きな径で設けられ、前記第２のフランジはシート幅方向中心側に前記排紙コロよりも小さな径で設けられたことを特徴とするものである。
【００２６】
また本発明は、前記第２のフランジの径は、前記リング部材と、前記排紙ローラと前記排紙コロのニップとの間で発生するシート張力により前記排紙コロが傾かない大きさに設定されることを特徴とするものである。
【００２７】
また本発明は、前記第１のフランジの径は、前記第２のフランジの径と前記排紙コロの径との差だけ、前記排紙コロの径よりも大きく設定されることを特徴とするものである。
【００２８】
また本発明は、前記リング部材端部と、前記排紙ローラと前記排紙コロのニップの端部とを結ぶ直線の傾きにより前記リング部材のシート当接面が規定されることを特徴とするものである。
【００２９】
また本発明は、前記リング部材を、所定の間隔をおいて複数設けたことを特徴とするものである。
【００３０】
また本発明は、シート材上に画像を形成する画像形成部と、請求項１乃至５のいずれかに記載のシート材排出装置とを備えたことを特徴とするものである。
【００３１】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
以下、本発明を第１の実施形態を図に基づいて説明する。
【００３２】
なお、この説明において従来例と同一部材は同一符号を付して説明する。
【００３３】
図１は、シート材反転パスを有する画像形成装置Ｍの断面図である。
【００３４】
まず、画像形成装置Ｍの基本的な構成を説明する。
【００３５】
不図示のメインスイッチより電源が投入されると、給紙信号を受けた駆動モータ２によって不図示のギアトレインに駆動力が伝達され、各種ローラが作動開始する。
【００３６】
給紙トレイ１にセットされたシート材Ｐは給紙ローラ３と分離パッドＰよりなる給紙機構によって、１枚ごと分離給紙される。
【００３７】
給紙されたシート材Ｐは、搬送ローラ対５を介して、略垂直方向に向かって、感光ドラム８、転写ローラ９よりなる画像形成部へと送られトナー画像が転写される。
【００３８】
１１はセラミックヒータと薄膜フィルムとガイド部材からなるフィルムガイドユニットであり、加圧ローラ１０と共に、画像をシート材Ｐに溶融定着させる定着ユニットを形成する。
【００３９】
トナー像を定着されたシート材Ｐは分離ガイド１４によって、排紙ローラ２８と排紙コロ２９よりなる排紙部へと反転搬送される。
【００４０】
この排紙ローラ２８は、金属またはモールド成型された樹脂からなる軸２８と発泡ウレタンフォームあるいはシリコンゴム・ＥＰＤＭ等の弾性を有する材質によって形成される排紙ローラゴム部２８ｂにより形成され、画像形成済みシート材Ｐの非印字面側に位置するように設定されている。
【００４１】
次に、排紙ローラ２８と排紙コロ２９近傍の構成について説明する。
【００４２】
図２（ａ）は、同画像形成装置Ｍの排紙部近傍を、排紙方向Ｌから見た図であり、排紙ローラゴム部２８ｂ・排紙コロ２９・腰付けリング２８ａと、破線で示したシート材Ｐとの排紙ニップ近傍通過時点での相関関係図である。図２（ｂ）は説明のために、排紙ローラ２８と排紙コロ２９とを離間させて記載した排紙部近傍斜視図である。
【００４３】
排紙ローラゴム部２８ｂは硬度が数１０°に設定される一方、排紙ローラ腰付けリング２８ａは、排紙ローラ軸上に一体に形成されている。
【００４４】
排紙ローラゴム部２８ｂは、シートＰの幅方向の中心線に対して、対称に配置されている。排紙ローラ腰付けリング２８ａはシートＰの幅方向の中心線の近傍に配置されている。
【００４５】
排紙ローラゴム２８ｂと排紙コロ２９の排紙コロ胴部２９ａとで構成されたニップ端部と、腰付けリング２８ａの端部とを結ぶ直線が、シート材Ｐの排紙ニップにおける断面仮想線である。腰付けリング２８ａの端部のシート当接面は上記直線により規定される。
【００４６】
前記腰付けリング２８ａは端部に０．５ｍｍ程度の稜線Ｒを有しており，図２に示したシート材の腰付けの際に、シート材にコロ跡がつきにくい配慮が成されている。
【００４７】
次に、排紙コロ２９について説明する。
【００４８】
排紙コロ２９は、排紙ローラゴム２８ｂと接する排紙コロ胴部２９ａと、その両端に備えられシートをけりだすフランジ部２９ｂ・２９ｃよりなる。フランジ部２９ｃの外径は排紙コロ胴部２９ａの外径よりも小さく設定されているので、排紙ローラゴム２８ｂと排紙コロ２９の排紙コロ胴部２９ａとで構成されたニップ端部と、腰付けリング２８ａの端部とを結ぶ直線とのオーバーラップ量を小さく抑えて、シートの腰による排紙コロ２９の傾きを防止し、適正な搬送力を維持することができる。また、上記構成を採用することにより、排紙コロ付勢力Ｆを小さく設定することが可能となり、拍車跡やコロ跡がシート材に付かないようにすることができる。
【００４９】
図２（ａ）・図２（ｂ）において、２９ｂ・２９ｃはフランジ表面上にシート後端蹴り出し用の突起を有している。各々の突起先端の、排紙コロ２９の回転軸に対する回動円の直径をＢ・Ｃ、排紙コロ胴部２９ａの直径をＡとすると、Ａ部はニップと一致しＢ・Ｃ部は△１＝△２の関係にて、シート材Ｐとオーバーラップし、シート材後端を蹴り出し自在となるように設定してある。
【００５０】
詳しくは図２（ａ）に図示したように、前記駆動ローラゴム２８ｂと対となるコロ胴部２９ａとのニップの延長線に対する紙幅方向端部側のフランジ２９ｂ先端部の外径方向のオーバーラップ量△１と、前記紙中心側の前記リング２８ａ稜線部と、排紙ローラゴム２８ｂと対となるコロ胴部２９ａとの紙幅方向中心側のニップ端部とを結ぶ線に対する、紙幅方向中心側のフランジ２９ｃの外径方向のオーバーラップ量△２とが略等しくなるように配してあり、扱う紙種と積載量にあわせて、オーバーラップ量を決めることで蹴り出し性能を保ちつつ、拍車跡やコロ跡がシート材に付かないように調整することができる。
【００５１】
一例を示すと、オーバーラップ量０．５ｍｍ程度とすると、坪量６０ｇ〜１６３ｇの範囲のシート材について、ほとんど拍車跡やコロ跡が生じないことを確認済みであり、これにより、蹴りだし性能を落とすことなく、拍車跡やコロ跡を生じない排紙ローラ対を有する画像形成装置を提供することができる。
【００５２】
本実施例における排紙コロ２９の材質はＰＯＭ等摺動性の良いモールド成型部品を想定しているが、場合によって，金属材料を用いて、コロ蹴りだしフランジ部のみ別体で構成しても良い。
【００５３】
また、材質を金属としても同様の効果を得られることは自明である。
【００５４】
また、排紙ローラ腰付けリング２８ａの構成としては、最も簡略な構成である、排紙ローラと一体モールド成型部品で示したが、軸と別体であっても良い。
【００５５】
（実施例２）
以下、本発明の第２実施形態を図に基づいて説明する。
【００５６】
実施例１と同一部材は同一符号を付し、実施例１と同様な箇所は説明を省略する。
【００５７】
図３は、画像形成装置を排紙方向から見た図であり、排紙ローラゴム部３８ｂ・排紙コロ２９・リング部３８ａと、破線で示したシート材Ｐとの、排紙ニップ近傍通過時点での相関関係図である。
【００５８】
排紙ローラゴム３８ｂと排紙コロ２９の胴部２９ａとで構成されたニップ端部と、リング３８ａのシート材中心側の稜線Ｒ端部とを結ぶ直線が、シート材Ｐの断面仮想線である。
【００５９】
図３において、リング３８ａは所定間隔をおいて２枚配置され、その断面形状は、シート材Ｐの仮想線に沿ってシート当接面を形成してある。
【００６０】
このため、エッジが紙に食い込みにくく、リング跡が付かないことへのマージンを大きくすることができるリング部が排紙ローラと一体・別体を問わない。また、材質もモールド成型材料から金属まで適宜選択可能である。
【００６１】
（実施例３）
以下、本発明の第３実施形態を図に基づいて説明する。
【００６２】
実施例１・２と同一部材は同一符号を付し、実施例１・２と同様な箇所は説明を省略する。
【００６３】
図４は、第３の提案を施した画像形成装置を、排紙方向から見た図である。
【００６４】
排紙ローラゴム部４８ｂ・排紙コロ２９・リング４８ａと破線で示したシート材Ｐとの排紙ニップ近傍通過時点での相関関係図である。
【００６５】
排紙ローラゴム４８ｂと排紙コロ２９の胴部２９ａとで構成されたニップ端部と、リング部４８ａの、シート材中心側稜線Ｒ端部を結ぶ直線が、シート材Ｐの断面仮想線である。
【００６６】
ここにおいて、排紙ローラリング４８ａ部断面形状は、シート材と接するべき仮想線に沿って摺動面を形成してある。
【００６７】
さらに、リング枚数を４枚に増やしたことで、シート材Ｐとの接触面積を増す事ができ、接圧を分散させることができる。
【００６８】
このため、エッジが紙に食い込みにくく、リング跡が付かないことへのマージンを大きくすることができるリング部が排紙ローラと一体・別体を問わないことは実施例２と同様である。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、以下の効果を得られる。
シート後端を蹴り出すための突起部を有する第１、第２のフランジを排紙コロの両端部に配置し、前記第１のフランジをシート幅方向端部側に前記排紙コロよりも大きな径で設け、前記第２のフランジをシート幅方向中心側に前記排紙コロよりも小さな径で設けることにより、排紙コロ付勢力を小さくしてもコロが片側のみが浮き上がることが無くなり、適正な搬送力を得ることができる。また、排紙コロ付勢力を小さくすることにより、コロ跡や拍車跡の付かないシート材排出装置を実現することができる。
【００７０】
排紙ローラ上に必要な外径のシート材腰付けのためのリングを設け、排紙ローラとコロよりなるニップ先端部と前記リング稜線とを結ぶ線と、紙幅方向内側のフランジ外径とのオーバーラップ量を、排紙ローラとコロよりなるニップの延長線と、紙幅方向外側のフランジ外径とのオーバーラップ量とで一致させることで、コロ両端の蹴り出し量が均等となり、坪量の大きなシート材を通紙してもコロが片側のみが浮き上がることが無くなり、付勢バネのバネ力管理がしやすくなり適切な排紙性能を得つつ、坪量の小さな紙を通紙してもコロ跡や拍車跡の付かないシート材排出装置を有した画像形成装置を提供することができる。また、部品数は一切増やさずに実施することが可能である。
【００７１】
排紙ローラ上に必要な外径のシート材腰付けのためのリングを設け、リングの紙への当接面を、排紙ローラとコロよりなるニップ先端部と前記リング稜線とを結ぶ線に対して、一致させることで、コロ跡や、拍車跡が付かない、排紙装置を有した画像形成装置を提供することができる。また、紙コロ付勢圧を増加する余地を増やすことができ、排紙性能のマージンを増すことができる。また、実施例１同様、部品数は一切増やさずに実施することが可能である。
【００７２】
リングの紙への当接面を、排紙ローラとコロよりなるニップ先端部と前記リング稜線とを結ぶ線に対して、複数個一致させることで、より、コロ跡や、拍車跡が付かない、排紙装置を有した画像形成装置を提供することができる。また、紙コロ付勢圧を増加する余地を増やすことができ、排紙性能のマージンを増すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置断面図
【図２】（ａ）は本発明に係る画像形成装置排紙部を排紙方向から見た図、（ｂ）は本発明に係る画像形成装置排紙部の斜視図
【図３】本発明に係る第２の実施例の画像形成装置排紙部を排紙方向から見た図
【図４】本発明に係る第３の実施例の画像形成装置排紙部を排紙方向から見た図
【図５】従来の画像形成装置断面図
【図６】従来の画像形成装置排紙部を排紙方向から見た図
【符号の説明】
１  給紙トレイ
２  駆動モータ
３  給紙ローラ
４  分離パッド
５  搬送ローラ対
６  画像書き込みスキャナ
７  プロセスカートリッジ
８  感光ドラム
９  転写ローラ
１０  加圧ローラ
１１  フィルムガイドユニット
１２  中継ローラ
１４  分離ガイド
１５・１６・１７  シートガイド
１８・２８・３８  排紙ローラ
１８ａ、２８ａ、３８ａ  リング部材
１８ｂ・２８ｂ・３８ｂ  排紙ローラゴム部
２９  排紙コロ
２９ａ  排紙コロ胴部
２９ｂ  第１のフランジ
２９ｃ  第２のフランジ
Ａ  排紙コロ胴部外径
Ｂ  第１のフランジ外径
Ｃ  第２のフランジ外径
２０  排紙トレイ
２１  積載シート後端押さえ
２２  付勢バネ
Ｐ・Ｐ´  シート材
Ｍ  画像形成装置本体
【図１】
2005053596.tif 000003
【図２】
2005053596.tif 000004
【図３】
2005053596.tif 000005
【図４】
2005053596.tif 000006
【図５】
2005053596.tif 000007
【図６】
2005053596.tif 000008