JP2007025388A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 外観不良や、コストアップを招くことなく、排出するシートが機器に発生することにより発生する騒音を低減する画像形成装置を提供する。
【解決手段】 排紙トレイ６０には、開口部６２、底面６４及び側壁６６が設けられている。開口部６２から排出された用紙は、底面６４、側壁６６によって形成される空間内に排出され、自重によって衝突部６８に衝突する。衝突部６８は、開口部６２から排出される用紙の排出方向とは反対側に湾曲状の緩やかな凹形状となるように形成されている。これにより、排出口６２から排出される用紙が衝突部６８と衝突する箇所は衝突部６８側の角部２箇所となり衝突音が減少する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、画像形成が行われたシートを収納する排紙トレイを備えた画像形成装置に関し、特に、排出されるシートが収納される際の騒音を低減する排紙トレイを備えた画像形成装置の技術に関する。

一般に、複写機や画像形成装置においては、感光体ドラムの表面を一様に帯電し、帯電した表面に静電潜像を形成した後、この静電潜像を現像装置によって現像してトナー像を形成する。そして、トナー像を用紙に転写し、加熱及び加圧することによって、画像形成を行い、画像形成を行った用紙はシート収納装置によって装置外に排出される構成になっている。

このような一連の過程において、用紙の先端が、複写機や画像形成装置を構成している機器に衝突する音が周囲に耳障りな音となっていた。
そこで、特許文献１には、用紙がレジストローラに衝突することによって発生する音を低減するために、レジストローラ近傍に用紙を検知するセンサを設け、用紙があることを検知すると用紙の搬送速度を低くし、用紙のレジストローラへの衝突音を低くする技術が開示されている。

一方、排紙トレイには、衝突部が設けられており、排出される用紙を、この衝突部に衝突させることにより、排紙トレイから用紙が飛び出さないようにしている。このとき、用紙が衝突部に衝突することにより発生する音は、装置内部で発生した音の様に、カバー等によって遮られることがないため、騒音の直接的な原因として問題になっていた。

このような問題を解決するために、特許文献２には、衝突部に弾性部材を設け、排出された用紙をこの弾性部材に衝突させることにより、用紙が衝突部に衝突したときの力を吸収し、音の発生を低減する技術が開示されている。
また、特許文献３には、排出口の下部にファンを設け、排出された用紙を誘導する気流をこのファンによって起こし、用紙を排紙トレイに積層する技術が開示されている。
特開平９−１７５６９３号公報 特開平８−２０４６８号公報 特開２００２−１６７１０６号公報

しかしながら、上述した排紙トレイにおいては、衝突部に弾性部材を設けることにより、衝突部と弾性部材の材質（色）の違いによる外観不良や、弾性部材を製造するための製造工程を増やすことによるコストアップを招く虞がある。また、排紙トレイにファンを設けた場合であっても、気流によって用紙を衝突部に衝突させて排紙トレイに積層するため、用紙が衝突部に衝突することにより発生する音の低減にはつながっていなかった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、外観不良や、コストアップを招くことなく、排出するシートが機器に衝突することにより発生する騒音を低減する画像形成装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、画像形成工程を経て排出されるシートを受ける排紙トレイを備えた画像形成装置において、前記排紙トレイの底面を傾斜させ、前記シートが排出方向の前方または後方に自重によって滑り落ちるように構成するとともに、落下する前記シートが衝突して係止される衝突壁を設け、前記衝突壁は前記シートが衝突する際に、前記シートの端辺の２つの角部の頂点が前記端辺の他の部分より先に衝突する形状となっている画像形成装置を提供する。

一般に、画像形成工程を経たシートは傾斜した排紙トレイの底面に排出され、底面の傾斜に沿って自重で落下し、衝突部に衝突することによって順に積層されるようになっている。ここで、シートが衝突部に衝突する箇所が２点となるように構成することによって、シートが衝突部に衝突することによって発生する音を低減することができる。

また、本発明の好ましい態様においては、前記衝突壁は前記端辺の方向に沿って、前記端辺に対して凹形状となる湾曲部を有し、前記湾曲部に前記２つの角部の頂点が衝突するようにしてもよい。

また、本発明の好ましい態様においては、前記衝突壁は前記端辺の方向に沿って、前記端辺の中央部から遠ざかる方向に傾斜する２つの傾斜部を有し、前記端辺に対してその中央部に向かって異なる方向で傾斜する２つの傾斜部を有し、前記２つの傾斜部に前記２つの角部の頂点が衝突するようにしてもよい。

また、本発明は、画像形成工程を経て排出されるシートを受ける排紙トレイを備えた画像形成装置において、前記排紙トレイの底面を傾斜させ、前記シートが排出方向の前方または後方に自重によって滑り落ちるように構成するとともに、落下する前記シートが衝突して係止される衝突壁を設け、前記衝突壁は前記衝突によって前記シートの端辺が下方に曲がる力を受けるように、垂直方向に対して傾斜している画像形成装置を提供する。

（１：第１実施形態）
以下、本発明に係る画像形成装置の第１実施形態について説明する。
図１は画像形成装置１の外観を示す斜視図であり、この図に示すように画像形成装置１の下部には、用紙を収容する給紙カセット５０，５２が図面手前側に引き出し可能に配設されている。図２は画像形成装置１の側断面図であり、この図に示すように、給紙カセット５０，５２の上部左側は、用紙の取り出し位置になっており、この部分に用紙を一枚ずつ取り出して搬送するための給紙ローラ５１，５３が設けられている。給紙ローラ５１，５３によって搬送された用紙は、感光体ドラム３２と転写ローラ３８との対向位置に設けられた搬送ローラ５４，５５，５６，５７によってさらに搬送されるようになっている。

また、図２に示すように、画像形成装置１には、画像形成部を一体的にユニット化したプロセスカートリッジ３０が設けられている。このプロセスカートリッジ３０の内部には、一定方向に回転する感光体ドラム３２が設けられている。この感光体ドラム３２の周囲には、感光体ドラムを帯電する帯電ローラ３４と、感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像する現像ローラ３６と、感光体ドラム上の現像されたトナー像を用紙に転写する転写ローラ３８とが配設されている。さらに、感光体ドラム３２には、転写後の感光体ドラム表面を清掃するクリーニング部材４０が設けられている。また、画像形成装置１には、帯電ローラ３４と現像ローラ３６との間で、感光体ドラム３２に像光を照射する露光装置４２が設けられている。

さらに、画像形成装置１には定着ユニット１０が設けられている。
定着ユニット１０は所定の定着温度に加熱されるヒートローラ１４と、ヒートローラ１４に用紙を圧接する加圧ローラ１６とを備えている。
ヒートローラ１４は、例えばアルミニウム等の金属製コアの周囲にシリコンゴム等の弾性体層が形成され、さらに弾性体層の表面にＰＦＡ（四フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂）チューブ等からなる離型層が形成されたロール部材である。この金属製コアの内部には、例えばハロゲンランプ等の熱源が設けられており、ヒートローラ１４の表面温度が所定の温度となるようにロールの内部から加熱する。

加圧ロール１６は、金属製コアの周囲に弾性体層が形成され、さらにＰＦＡチューブからなる離型層が形成されたロール部材であり、図示せぬ加圧バネ等によってヒートローラ１４の方向に付勢されている。定着ユニット１０は、トナー像が転写された用紙に対し、ヒートローラ１４及び加圧ロール１６によって圧力を加えながら急速に加熱することによってトナー像を用紙に定着させる。この定着処理がなされた後に、用紙は排紙ロール５８、５９によって搬送され、開口部６２から排紙トレイ６０に排出される。

図３は排紙トレイ６０の外観を示す斜視図である。排紙トレイ６０には、図３に示すように、底面６４、底面６４から垂直に延び装置奥側（図面奥側）に設けられる側壁６６および開口部６２の下方であって底面６４から上方に延びる壁状の衝突部６８を有している。底面６４は用紙の排出方向（Ｘ方向）の前方側が高く、後方側が低くなるように傾斜しており、また、上方に凸となるように緩やかに湾曲している。また、底面６４には、やや突起した細長いレール状の凸部が所定間隔毎に設けられている。開口部６２から排出された用紙は、底面６４の傾斜に沿って自重によって滑り落ち、衝突部６８に衝突する。
衝突部６８は、排出方向に対して直交する方向（Ｙ方向）に延びる壁部であるが、落ちてくる用紙の端辺に対して凹形状となるように緩やかに湾曲している。衝突部６８の湾曲の形状は、用紙の端辺に対して対称となるように形成されている。

次に、上記構成によるこの実施形態の作用について説明する。用紙に画像が形成され、開口部６２から順次排出されると、底面６４上に順次重ねられてゆくが、底面６４が傾斜しているため、用紙は自重により衝突部６８側に向かって落下し、衝突部６８に衝突する。
このとき、衝突部６８は湾曲しているので、落下する用紙は下側の端辺の２つの角部の頂点が他の部分より先に衝突部６８に衝突する。このため、用紙の２つの角部が湾曲して衝突エネルギーを吸収し、また、衝突による音響放射範囲も小さくなるため、衝突音が著しく低減する。以下のこの点についてより詳細に説明する。

ここで、図４は、湾曲状を呈していない衝突部６９を用いた場合と、本実施形態における衝突部６８を用いた場合とにおいて、用紙がそれぞれの衝突部に衝突したときの様子の違いを示した図である。ここで、用紙が衝突部に衝突することにより音を発する音響放射範囲は衝突箇所から２０〜３０ｍｍまでの範囲である。衝突時、この音響放射範囲内に、衝突部と用紙との間で生じた音波が伝わり、伝わった音波が音として周囲に発せられる。すなわち、この音響放射範囲が大きければ大きいほど、衝突音の大きさが大きくなる。

図４（ａ）に示すように、衝突部６９を用いた場合、用紙がこの衝突部６９に衝突する箇所は、衝突部側の端部全体である。このときの音響放射範囲を範囲Ａとして斜線で示す。用紙が図４（ａ）に示した衝突部６９に衝突したとき、範囲Ａから発せられた音が騒音として周囲に発せられる。

一方、図４（ｂ）に示すように、本実施形態における衝突部６８を用いた場合、用紙の衝突部側の角部２点が他の部分よりも先に衝突部６８に衝突する。このときの音響放射範囲を範囲Ｂとして斜線で示している。用紙が図４（ｂ）に示した衝突部６８に衝突したとき、範囲Ｂから発せられた音が騒音として周囲に発せられる。

ここで、範囲Ａと範囲Ｂのそれぞれが示す面積を比較すると、範囲Ｂの面積の方が範囲Ａの面積よりも小さい。つまり、湾曲状を呈している衝突部６８に衝突したときの音響放射範囲の方が、湾曲状を呈していない衝突部６９に衝突したときの音響放射範囲よりも小さいため、周囲に発せられる音は低減される。また、発明者の実験により、衝突部６８の湾曲率はＡ４サイズの用紙においては、図４（ｂ）における値ｗ（用紙の端辺から湾曲形状の最も遠い位置までの距離）が１ｍｍになるように構成することによって、用紙における衝突時のショックが充分に吸収されることが分かっている。つまり、僅かな湾曲で衝突音低減効果が顕著に得られることが分かる。この場合、用紙が衝突する衝突部６８の形状を湾曲状にすることにより、音響放射範囲を小さくすることができると共に、用紙に生じたたわみによって衝突エネルギーを吸収させることができるという相乗効果のため、衝突音を効率よく低減させることができる。

以上説明したように、衝突部６８を湾曲した構成とすることによって、緩衝材等の部材を別途使うことなく、用紙の衝突音を低減することができる。そのため、コストアップを招くことなく、騒音の少ない排紙トレイを用いることができる。
また、本実施形態においては、落下してくる用紙の端辺の中央を通る垂直線を中心に線対称となるように湾曲形状を形成しているため、どのようなサイズの用紙であっても、端辺の２つの角部が他の部分よりも先に衝突部６８と衝突する。従って、用紙のサイズによらず上記効果を奏することができる。

（２：第２実施形態）
次に、本発明に係る画像形成装置の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態において説明した部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図５は、本実施形態における排紙トレイ６０の外観を示す斜視図である。図５に示すように、画像形成装置１の衝突部７０は垂直方向に対して傾斜している。本実施形態の場合は、用紙排出方向に前傾するように傾斜している。

図６は、本実施形態とは逆方向に傾斜している衝突部７１を用いた場合と、本実施形態における衝突部７０を用いた場合とにおいて、用紙がそれぞれの衝突部に衝突するときの様子の違いを示した図である。図６において、開口部６２から位置Ｐ１に排出された用紙は、自重により位置Ｐ２に落下し、その後、衝突部７１または７０に衝突して底面６４上に積層される。なお、図６においては、説明を分かり易くするために、位置Ｐ２は底面６４から離間して示してあるが、実際の位置Ｐ２は底面６４内にある。

図７は、用紙が位置Ｐ２から衝突部７１又は７０に向かいそれぞれの衝突部に衝突する時の衝突力ｋをベクトル成分によって表した図である。
図７（ａ）に示すように、用紙が衝突部７１に衝突する際の衝突力ｋは衝突部７１に対する垂直成分ｉ２と、平行成分ｊ２として表される。
一方図７（ｂ）に示すように、用紙が衝突部７０に衝突する際の衝突力ｋは衝突部７０に対する垂直成分ｉ１と、平行成分ｊ１として表される。

図に示したように、垂直成分ｉ２に比べて、垂直成分ｉ１の方が小さい。ここで、用紙が衝突部に衝突することにより発生する音は、衝突部に対して垂直な成分の衝突力に起因する。すなわち、用紙が衝突部７１又は衝突部７０に衝突したときに発生する音は、衝突部７１に衝突したときよりも、衝突部７０に衝突したときの方が小さくなる。

以上説明したように、衝突部７０を用紙が排出される排出方向に前傾させることによって、用紙が衝突部に衝突することにより発生する音を低減することができる。
また、排出した用紙が衝突部に到達することなく衝突部の手前で静止する（どて残り）状態を防ぐため、排紙ロール５８、５９（図２参照）によって用紙を所定の速度で飛ばし、飛ばした速度と、底面６４の傾斜によって発生する反動によって、用紙が衝突部に衝突するようになっている。しかし、本実施形態における衝突部７０を用いることによって、図６に示したように、排出された用紙Ｐ１と衝突部７０までの距離が距離ｖだけ延びるので、排紙ロール５８、５９によって飛ばす用紙の速度を低くすることができる。そのため、排紙ロール５８、５９の負荷を削減したり、底面６４を小さい構造にしたりすることができる。

（３：変形例）
（３−１：変形例１）
なお、前述の第１実施形態においては、衝突部６８が湾曲状を呈している場合を示したが、排出される用紙の２点が衝突する構成であれば、湾曲状に限らない。
例えば、図８に示したように、中央部で折れ曲がっている衝突部７２を用いても良い。図に示すように、衝突部７２は、Ｙ方向における中心点を通る垂直線を対称軸として、端辺の中央部から遠ざかる方向に傾斜する２つの傾斜部を有している。この場合、前記端辺に対してその中央部に向かって異なる方向で傾斜する２つの傾斜部に用紙の端辺の２つの角部の頂点が他の部分より先に衝突する。このような屈曲した衝突部７２を用いた場合であっても、用紙が衝突部７２と衝突する箇所を２点とすることができるため、前述の音響放射範囲を小さくすることができる。従って、用紙が衝突部７２と衝突することにより発生する騒音が低減する。

（３−２：変形例２）
また、前述の実施形態においては、衝突部が湾曲を呈している場合と、垂直方向に対して傾斜している場合とを第１実施形態及び第２実施形態のそれぞれにおいて示したが、図９に示したようにこれらの形状を合わせた衝突部７４を用いても良い。このようにすることで、用紙が衝突部に衝突することによって発生する音をさらに小さくすることができるため、騒音を低減することができる。

（３−３：変形例３）
底面の傾斜方向は上述した各実施形態で示した方向に限らず、用紙の排出方向前側が低く、後ろ側が高くてもよい。ただし、この場合には、用紙は自重により用紙排出方向に滑り落ちてゆくため、衝突部は排出トレーの底面の用紙排出方向側に設ける必要がある。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の斜視図である。 同実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 同実施形態に係る画像形成装置の排紙トレイを示した図である。 同実施形態に係る画像形成装置の衝突部に用紙が衝突した様子を示した図である。 本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の排紙トレイを示した図である。 同実施形態に係る画像形成装置の衝突部に用紙が衝突した様子を示した図である。 同実施形態に係る画像形成装置の衝突部に及ぼす用紙の衝突力をベクトル表示した図である。 本発明の変形例１に係る画像形成装置の排紙トレイを示した図である。 本発明の変形例２に係る画像形成装置の排紙トレイを示した図である。

符号の説明

１・・・画像形成装置、６０・・・排紙トレイ、６２・・・開口部、６４・・・底面、６６・・・側壁、６８，７０，７２，７４・・・衝突部

Claims (4)

1. 画像形成工程を経て排出されるシートを受ける排紙トレイを備えた画像形成装置において、
   前記排紙トレイの底面を傾斜させ、前記シートが排出方向の前方または後方に自重によって滑り落ちるように構成するとともに、落下する前記シートが衝突して係止される衝突壁を設け、前記衝突壁は前記シートが衝突する際に、前記シートの端辺の２つの角部の頂点が前記端辺の他の部分より先に衝突する形状となっていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記衝突壁は前記端辺の方向に沿って、前記端辺に対して凹形状となる湾曲部を有し、前記湾曲部に前記２つの角部の頂点が衝突するように形成されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記衝突壁は前記端辺の方向に沿って、前記端辺の中央部から遠ざかる方向に傾斜する２つの傾斜部を有し、前記端辺に対してその中央部に向かって異なる方向で傾斜する２つの傾斜部を有し、前記２つの傾斜部に前記２つの角部の頂点が衝突するように形成されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 画像形成工程を経て排出されるシートを受ける排紙トレイを備えた画像形成装置において、
   前記排紙トレイの底面を傾斜させ、前記シートが排出方向の前方または後方に自重によって滑り落ちるように構成するとともに、落下する前記シートが衝突して係止される衝突壁を設け、前記衝突壁は前記衝突によって前記シートの端辺が下方に曲がる力を受けるように、垂直方向に対して傾斜していることを特徴とする画像形成装置。

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