JP2005096907A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 用紙に腰をつけるための矯正片が用紙の両面印刷に悪影響を及ぼさないようにする。
【解決手段】 画像形成装置１では、画像形成部２０で用紙の表面にトナー画像を形成し、定着部３０で用紙にトナーを定着した後、排紙経路１４から排紙部１２へ、用紙を水平に排出する。両面印刷を行う場合は、スイッチバックローラ４３が排紙経路１４から片面印刷済みの用紙Ｐを引き戻して両面印刷経路４０に送り込む。排紙経路１４に設けられた矯正片５０は支軸５１を中心に垂直面内で振り子のように回動するものであり、排出方向に移動する用紙に接触したときは用紙を強く圧迫するが、スイッチバックローラ４３により引き戻される用紙に接触したときは排紙経路１４から退避する方向に動いて用紙に対する圧迫を軽減する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、プリンタや複写機などの画像形成装置に関する。

プリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置においては、印刷後の用紙をほぼ水平に排出し、排紙部に順次積み上げる（スタックする）構成とすることが多い。ところでカット紙の用紙には、搬送する間にカール癖がつくことがある。電子写真方式の画像形成装置であって、トナー定着のため用紙の片面に熱ローラを接触させる場合など、この傾向が顕著である。カール癖がついた用紙は、トレイの上に横たわっているものと、今まさに排出されてくるものとがぶつかり合い、きちんと積み上がらないことが多い。また、カール癖とは別に、薄手で腰の弱い用紙の場合、排紙ローラから出るとすぐに垂れ下がって着地し、先着用紙を押しのけるか、あるいは自身が折れ曲がるか上下反転するなどして、所期のスタック状態にならないことも多い。

そこで従来、カール癖を矯正し、また用紙の腰を強化するため、図５、６に示すような装置が提案されている。図５は画像形成装置の部分断面図、図６は排紙ローラの部分正面図である。画像形成装置のハウジング１０１の内部には排紙経路１０２が設けられている。排紙経路１０２はハウジング１０１の内部を垂直に立ち上がった後、出口付近で水平に向きを変える。なお本明細書において、「垂直」「水平」の語は大まかな方向概念として用いており、「垂直（鉛直）」「水平」の厳密な意味合いに束縛されるものではない。

排紙経路１０２の出口１０２ａには１対の排紙ローラ１０３が上下に並ぶ形で配置される。排紙ローラ１０３は図６に見られるように金属製シャフト１０３ａの外側にゴム製の単位ローラ１０３ｂを所定間隔で配置したものであって、接触状態を保ちつつ、図示しないモータによって互いに逆方向に回転せしめられる。排紙ローラ１０３は排紙経路１０２から送り出された用紙Ｐを互いの間のニップに取り込み、水平に排出する。

排紙経路１０２の垂直から水平へのカーブ箇所には矯正片１０４が設けられる。矯正片１０４はカーブの外側から排紙経路１０２の内部に突き出す突起であって、用紙Ｐの中央部に接触し、図６に見られるように、下向きに突出する隆起形状Ｐａを用紙Ｐに形成する。用紙Ｐが送られるにつれ、隆起形状Ｐａはうねのように搬送方向に延びる。これにより用紙Ｐは、前段階でカール癖がついていたとしても、伸張状態に形状が矯正される。また用紙Ｐの腰が強くなり、力強く押し出される。従って用紙Ｐは、垂れ下がった先端により先着用紙を乱したりすることなく、排紙部に整然とスタックされて行く。

上記のように、用紙に隆起形状を形成して腰を強くするという考えは、特許文献１に見ることができる。
特開２０００−２６４５２５号公報（第５頁、図３）

両面印刷機構を備えた画像形成装置では、片面印刷を終えた用紙を再び画像形成部に送り込む。内部空間にゆとりのある大型機であれば、片面印刷後の用紙を直ちに両面印刷経路に導き、用紙を外部に出すことなく完全に機内で処理することが可能である。しかしながら小型機の場合、片面印刷後の用紙を一旦排紙経路に入れ、用紙の末尾が定着部を出てから用紙をスイッチバックさせて両面印刷経路に送り込む構成とすることが多い。このときの排紙経路が、上記のように出口付近に矯正片を備えたものであると、用紙の先端付近は排紙経路から押し出されるときと引き戻されるときの２回にわたって矯正片により隆起形状を形成されることになる。このように同じ箇所を２回もしごかれるとその痕跡が用紙にはっきりと残り、その箇所に形成される画像に悪影響が生じる。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、用紙に腰をつけるための矯正片が両面印刷される用紙に悪影響を及ぼさないようにすることを目的とする。

（１）本発明の画像形成装置は、用紙表面にトナー画像を形成する画像形成部と、トナー画像を担持した用紙に熱と圧力を加えてトナーを用紙に定着させる定着部と、トナー定着後の用紙を水平に排紙部に排出する排紙経路と、前記排紙経路の出口付近に配置され、前記排紙部へと向かう用紙を圧迫して搬送方向に延びる隆起形状を用紙に形成することにより、用紙に腰をつける矯正片と、前記排紙経路に接続した両面印刷経路と、両面印刷時、前記排紙経路より片面印刷済みの用紙を引き戻して前記両面印刷経路に送り込むスイッチバックローラとを備え、前記矯正片は可動式であって、排出方向に移動する用紙に接触したときは用紙を強く圧迫し、前記スイッチバックローラにより引き戻される用紙に接触したときは排紙経路から退避する方向に動いて用紙に対する圧迫を軽減するものとした。

（２）また本発明では、上記のように構成された画像形成装置において、垂直面内で回動する振り子状の部材により前記矯正片を構成するとともに、この矯正片が前記排紙経路に入り込む深さを制限するストッパを設けるものとした。

（３）また本発明では、上記のように構成された画像形成装置において、前記矯正片を前記ストッパに向けて付勢する付勢手段を設けるものとした。

（１）本発明の構成によれば、片面印刷後の用紙は必ず矯正片で圧迫されるが、両面印刷のため引き戻されるときは矯正片による圧迫が軽減される。従って、往復ともに強い圧迫を受けて用紙にはっきりとした痕跡が残るようなことがない。そのため、その箇所に形成される画像が悪影響を受けない。

（２）また本発明では、矯正片が振り子のように軽快に動く。そのため、用紙が排出方向に移動するにせよ、引き戻し方向に移動するにせよ、矯正片は用紙の動きを忠実に反映する姿勢をとる。また矯正片に対しては排紙経路に入り込む深さを制限するストッパが設けられているので、矯正片が用紙に食い込みすぎて必要以上に深い痕跡を残したり、用紙の動きを止めてしまうといった事態は生じない。

（３）また本発明では、矯正片を付勢手段によりストッパに向け付勢することとしたから、矯正片は常に確実にストッパに押し付けられ、用紙を圧迫し続ける。

以下、本発明の第１実施形態を図１〜３に基づき説明する。図１は画像形成装置の模型的垂直断面図、図２は排紙経路の出口部の部分断面図、図３は図２と異なる状態の部分断面図である。

画像形成装置１はプリンタであり、ハウジング１０を備える。ハウジング１０は下部に給紙部１１、上部に排紙部１２を備える。ハウジング１１の内部には用紙を垂直方向に搬送する垂直搬送経路１３が形成される。

垂直搬送経路１３の下端は給紙部１１に接続する。垂直搬送経路１３の上部は垂直から水平にカーブして向きを変える排紙経路１４となっている。

排紙経路１４の出口１４ａ（図２参照）には排紙ローラ１５が配置される。排紙ローラ１５は互いに接触するローラのペアにより構成される。このように２本のローラがペアとなる場合は、ペア単位で「○○ローラ」と呼称する。垂直搬送経路１３の要所に配置したフィードローラ１６もペアローラである。

垂直搬送経路１３には、比較的低い位置に画像形成部２０と定着部３０が配置される。図１においては、画像形成部２０のうち、感光体ドラム２１とこれに用紙を押し付ける転写ローラ２２が図示されている。画像形成部２０の下流側に配置される定着部３０は、ハロゲンランプなどの熱源を内蔵した定着ローラ３１と、定着ローラ３１に圧接して用紙を通すニップを形成する加圧ローラ３２を備える。

定着部３０の上部、排紙経路１４の入口にあたる箇所にスイッチバックローラ４３が配置される。スイッチバックローラ４３は排紙経路１４内の用紙をスイッチバックさせ、排紙経路１４から分岐する形で設けられた両面印刷経路４０に送り込む。排紙経路１４と両面印刷経路４０の分岐部には、用紙を垂直搬送経路１３の方でなく両面印刷経路４０の方に誘導する切換爪４１を配置する。両面印刷経路４０は画像形成部２０の上流で垂直搬送経路１３に合流する。両面印刷経路４０の要所にはフィードローラ４２が配置されている。

排紙経路１４の垂直から水平へのカーブ箇所には矯正片５０が設けられる。矯正片５０は水平な支軸５１を中心に垂直面内で回動する振り子状の部材であって、カーブの外側に設けられた窓５２から排紙経路１４の内部に入り込む。矯正片５０に対しては、その先端が排紙経路１４に入り込む深さを制限するストッパ５３が設けられている。矯正片５０にかかる重力により、矯正片５０はストッパ５３との接触を保つ。

画像形成装置１は次のように動作する。片面印刷を行うときは、給紙部１１を出た用紙は画像形成部２０に向かって垂直に上昇する。用紙は感光体ドラム２１よりトナーを転写された後、定着部３０で熱と圧力によりトナーを定着される。トナー定着後の用紙はさらに上昇を続けて排紙経路１４に入り、排紙ローラ１５によって排紙部１２に排出され、スタックされる。

図２のように、矯正片５０は、排出方向に移動する用紙Ｐに接触したときはストッパ５３に強く押し付けられ、自身も用紙Ｐに対し強い圧迫力を及ぼす。このため用紙Ｐには、図６で説明したような下向きに突出する隆起形状が形成される。用紙Ｐが送られるにつれ、隆起形状はうねのように搬送方向に延びる。これにより用紙Ｐは、前段階でカール癖がついていたとしても、伸張状態に形状が矯正される。また用紙Ｐの腰が強くなり、力強く押し出される。従って用紙Ｐは、垂れ下がった先端により先着用紙を乱したりすることなく、排紙部１２に整然とスタックされて行く。

矯正片５０による用紙Ｐの圧迫の強さは、矯正片５０が排紙経路１４に入り込む深さを調節することにより加減することができる。

両面印刷の場合は、片面印刷を済ませた用紙の後端がスイッチバックローラ４３にさしかかったところでスイッチバックローラ４３と排紙ローラ１５の回転方向が逆転し、排紙経路１４の中の用紙（サイズが大きければ、一部が排紙部１２に出ている）は引き戻される。排紙経路１４に引き戻された用紙は、切換爪４１の働きにより、垂直搬送経路１３には戻らないで両面印刷搬送経路４０に入る。そして両面印刷搬送経路４０を通って画像形成部２０の上流に戻され、残る片面にトナーを転写・定着された後、排紙経路１４を経て排紙部１２に排出される。

矯正片５０は、スイッチバックローラ４３により引き戻される用紙Ｐに接触したときは、図３に示すようにストッパ５３から離れ、排紙経路１４から退避する方向に動く。このため、矯正片５０による用紙Ｐの圧迫は著しく軽減され、用紙Ｐに矯正片５０の痕跡がはっきりとした形で残るようなことがない。従って、この用紙Ｐを両面印刷にかけたとしても、矯正片５０の擦過痕に形成される画像に悪影響が生じない。

この時の矯正片５０による用紙Ｐの圧迫の強さは、矯正片５０の重量及び旋回半径を調節することにより加減することができる。

本発明の第２実施形態を図４に示す。図４は排紙経路の出口部の部分断面図である。

第１実施形態では、矯正片５０をストッパ５３に向けて付勢する役割を重力が担っていた。第２実施形態では、支軸５１にねじりコイルばね５４を装着し、ばねの弾力で矯正片５０をストッパ５３に向けて付勢するものとした。第１実施形態の場合、用紙Ｐが排出方向に移動している最中でも、振動により矯正片５０がはね上がって用紙Ｐから離れてしまうということがあり得たが、第２実施形態の構成ではそのようなことがなく、矯正片５０は常に確実にストッパ５３に押し付けられ、用紙Ｐを圧迫し続ける。

以上本発明の各実施形態につき説明したが、この他、発明の主旨から逸脱しない範囲で種々の改変を加えて実施することができる。

本発明は、一旦排紙経路に送り込んだ用紙を引き戻して両面印刷を行うタイプの画像形成装置全般に利用可能である。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の模型的垂直断面図 第１実施形態における排紙経路の出口部の部分断面図 図２と同様の部分断面図にして、図２と異なる状態を示すもの 本発明の第２実施形態における排紙経路の出口部の部分断面図 従来の画像形成装置における排紙経路の出口部の部分断面図 従来の画像形成装置における排紙ローラの部分正面図

符号の説明

１ 画像形成装置
１０ ハウジング
１１ 給紙部
１２ 排紙部
１４ 排紙経路
１５ 排紙ローラ
２０ 画像形成部
３０ 定着部
４０ 両面印刷経路
４３ スイッチバックローラ
５０ 矯正片
５１ 支軸
５３ ストッパ
５４ ねじりコイルばね
Ｐ 用紙

Claims (3)

1. 用紙表面にトナー画像を形成する画像形成部と、
   トナー画像を担持した用紙に熱と圧力を加えてトナーを用紙に定着させる定着部と、
   トナー定着後の用紙を水平に排紙部に排出する排紙経路と、
   前記排紙経路に入り込み、前記排紙部へと向かう用紙を圧迫して搬送方向に延びる隆起形状を用紙に形成することにより、用紙に腰をつける矯正片と、
   前記排紙経路に接続した両面印刷経路と、
   両面印刷時、前記排紙経路より片面印刷済みの用紙を引き戻して前記両面印刷経路に送り込むスイッチバックローラとを備え、
   前記矯正片は可動式であって、排出方向に移動する用紙に接触したときは用紙を強く圧迫し、前記スイッチバックローラにより引き戻される用紙に接触したときは排紙経路から退避する方向に動いて用紙に対する圧迫を軽減するものであることを特徴とする画像形成装置。
2. 垂直面内で回動する振り子状の部材により前記矯正片を構成するとともに、この矯正片が前記排紙経路に入り込む深さを制限するストッパを設けたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記矯正片を前記ストッパに向けて付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

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