JP2009286583A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】記録媒体の筒カールを解消し、排出された記録媒体を排出部に順序良く積み重ねることができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】排紙パス46にフラッパ49が配置されている。用紙3の両端部3Dが湾曲した場合(用紙3が筒カールした場合)には、フラッパ49が、両端部3Dに対して、両端部3Dの湾曲側から当接する。これにより、両端部3Dの湾曲(用紙3の筒カール)を解消することができる。また、両端部3Dの湾曲の程度に応じて、両端部3Dに対するフラッパ49の当接荷重が変化する。そのため、用紙3の筒カールを、その程度に応じて適切に解消することができる。さらに、この当接荷重を変化させることによって、用紙3を、搬送方向において下流側から順に湾曲させる(順カールさせる)ことができる。筒カールした用紙3を順カールさせることによって、筒カールを自然に解消することができる。
【選択図】図10

Description

本発明は、レーザプリンタなどの画像形成装置に関する。
たとえば、画像形成装置として、特許文献1に記載の電子写真方式のレーザプリンタは、定着ユニットを備えている。定着ユニットは、内蔵されたハロゲンランプによって加熱される加熱ローラと、加熱ローラを押圧する押圧ローラとを備えている。トナー像が転写された用紙が定着ユニットに搬送されて加熱ローラと押圧ローラとの間を通過するときに、用紙においてトナーが転写された面が、押圧ローラによって加熱ローラへ押圧される。これにより、トナー像が熱定着される。
トナー像が熱定着された用紙は、引き続き搬送されることによって、排紙パスを経て、排紙トレイ上に排出される。そして、複数枚の用紙が排出される場合には、これらの用紙は、排出される順に、排紙トレイ上に積み重ねられる。
特開2002−104694号公報
特許文献1に記載のレーザプリンタでは、トナー像を用紙に熱定着させるので、定着後の用紙が、熱定着に起因してカールしやすい。
ここで、用紙のカールの種類は、順カールと筒カールとに主に区別される。順カールとは、用紙が、その搬送方向における下流側へ向うに従って、表側または裏側のどちらかへ湾曲することである。筒カールとは、用紙が、その搬送方向と直交する方向(直交方向という。)における両端側へ向うに従って、表側または裏側のどちらかへ湾曲することであり、著しく筒カールした用紙は、搬送方向に沿った中心軸を有する筒状になる。
順カールした用紙であれば、少なくとも搬送方向における上流側部分はほとんど湾曲していないので、順カールした用紙が排紙トレイ上に排出されると、その上流側部分は、排紙トレイの上面に沿う。そのため、順カールした用紙が排紙トレイ上に排出された後に後続の用紙が上流側から排出されても、後続の用紙は、排紙トレイ上の順カールした用紙の上流側部分に引っ掛かることなく、この順カールした用紙の上に順序良く積み重ねられる。
しかし、筒カールした用紙では、直交方向における両端部が、搬送方向における全域に亘って湾曲している。これにより、筒カールした用紙が排紙トレイ上に排出されると、この用紙では、直交方向における両端部が、搬送方向における全域において、排紙トレイの上面に沿わず、もちろん、上流側部分も排紙トレイの上面に沿わず、排紙トレイから浮き上がってしまう。そのため、筒カールした用紙が排紙トレイ上に排出された後に、後続の用紙が上流側から排出される場合には、後続の用紙が、排出途中において、排紙トレイ上の筒カールした用紙の上流側部分に引っ掛かりやすくなる。この場合、後続の用紙を、筒カールした用紙の上に順序良く積み重ねることが困難になる。
本発明の目的は、記録媒体の筒カールを解消し、排出された記録媒体を排出部に順序良く積み重ねることができる画像形成装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、画像形成装置であって、記録媒体に転写された現像剤像を熱定着する定着部と、現像剤像が熱定着された前記記録媒体が排出される排出部と、前記定着部から前記排出部へ搬送される前記記録媒体を通過させる搬送経路と、前記記録媒体の搬送方向に対する直交方向の両端部が前記定着部による熱定着に起因して湾曲した前記記録媒体の前記両端部に対して、前記両端部の湾曲側から当接するように前記搬送経路に配置された当接部材とを備え、前記両端部の湾曲の程度に応じて、前記両端部に対する前記当接部材の当接荷重が変化することを特徴としている。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記搬送経路は、前記搬送方向における上流側から下流側へ向かって湾曲していることを特徴としている。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記当接部材は、揺動することによって前記両端部に当接することを特徴としている。
また、請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載の発明において、前記当接部材の少なくとも一部は、前記定着部における前記記録媒体の搬送方向から投影したときに、前記定着部と重なることを特徴としている。
また、請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれかに記載の発明において、前記搬送経路から分岐し、前記記録媒体における表裏の両面に画像を形成するために、一方の面に現像剤像が熱定着された前記記録媒体の向きを反転させる反転経路を備え、前記当接部材は、前記記録媒体を、前記搬送経路また前記反転経路へ選択的にガイドすることを特徴としている。
また、請求項6に記載の発明は、請求項1ないし5のいずれかに記載の発明において、前記当接部材を前記両端部へ向けて付勢する付勢部材と、前記付勢部材の付勢力を変化させることで、前記両端部に対する前記当接部材の当接荷重を変化させる調整部材とを備えていることを特徴としている。
また、請求項7に記載の発明は、請求項1ないし5のいずれかに記載の発明において、前記画像形成装置の筐体に含まれるカバーと、前記カバーに設けられ、前記当接部材の位置を変化させることで、前記両端部に対する前記当接部材の当接荷重を変化させる調整部材とを備えていることを特徴としている。
また、請求項8に記載の発明は、請求項1ないし7のいずれかに記載の発明において、前記当接部材では、前記両端部に当接する部分と前記搬送方向において一致する第1領域が、前記搬送方向から投影したときに、平坦に形成されていることを特徴としている。
また、請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の発明において、前記当接部材において、前記第1領域に対して前記搬送方向上流側から連続する第2領域は、前記搬送方向における上流側から下流側へ向かって湾曲していることを特徴としている。
また、請求項10に記載の発明は、請求項1ないし9のいずれかに記載の発明において、前記排出部において、排出された前記記録媒体が積み重ねられる部分は、前記搬送方向における上流側から下流側へ向かう途中で、上向きに凸湾曲していることを特徴としている。
請求項1に記載の発明によれば、この画像形成装置では、記録媒体に転写された現像剤像が定着部によって熱定着され、この記録媒体は排出部に排出される。そして、定着部から排出部へ搬送される記録媒体を通過させる搬送経路に、当接部材が配置されている。
記録媒体において、その搬送方向に対する直交方向の両端部が定着部による熱定着に起因して湾曲した場合(記録媒体が筒カールした場合)には、当接部材が、その両端部に対して、両端部の湾曲側から当接する。これにより、両端部の湾曲(記録媒体の筒カール)を解消することができる。
また、両端部の湾曲の程度に応じて、両端部に対する当接部材の当接荷重が変化する。そのため、記録媒体の筒カールを、その程度に応じて適切に解消することができる。さらに、この当接荷重を変化させることによって、記録媒体を、搬送方向において下流側から順に湾曲させる(順カールさせる)ことができる。これにより、筒カールした記録媒体を順カールさせることによって、筒カールを自然に解消することができる。
これらの結果、記録媒体の筒カールを解消し、排出された記録媒体を排出部に順序良く積み重ねることができる。
請求項2に記載の発明によれば、搬送経路が、搬送方向における上流側から下流側へ向かって湾曲している。そのため、記録媒体は、搬送経路を通過すると、搬送方向において下流側から順に湾曲する(順カールする)。これにより、筒カールした記録媒体を、搬送経路を通過させることによって強制的に順カールさせて、筒カールを確実に解消することができる。
請求項3に記載の発明によれば、当接部材は、揺動することによって記録媒体の両端部に当接するので、当接部材をスライド移動させる場合と比べて、当接部材を簡易に構成することができ、また、当接部材に生じるフリクションロスを低減することができる。
請求項4に記載の発明によれば、当接部材の少なくとも一部は、定着部における記録媒体の搬送方向から投影したときに、定着部と重なる。つまり、当接部材は、定着部の近傍に配置される。そのため、当接部材は、現像剤像が熱定着された直後の記録媒体の両端部に当接することができる。現像剤像が熱定着された直後の記録媒体は、熱により軟化しているので、このような記録媒体の両端部に当接部材が当接することによって、記録媒体の筒カールを容易に解消することができる。
請求項5に記載の発明によれば、この画像形成装置は、搬送経路から分岐した反転経路を備えている。この反転経路は、一方の面に現像剤像が熱定着された記録媒体の向きを反転させるので、他方の面にも現像剤像を熱定着させることができる。そのため、記録媒体における表裏の両面に画像を形成することができる。
そして、当接部材は、記録媒体の両端部に当接して筒カールを解消するだけでなく、記録媒体を搬送経路また反転経路へ選択的にガイドすることができる。これにより、記録媒体を搬送経路また反転経路へ選択的にガイドするための部品を別途設けずに済むので、部品点数の削減を図ることができる。
請求項6に記載の発明によれば、付勢部材が当接部材を記録媒体の両端部へ向けて付勢するので、付勢部材の付勢力によって、当接部材は、記録媒体の両端部に当接して筒カールを解消することができる。
そして、調整部材が、付勢部材の付勢力を変化させることで、記録媒体の両端部に対する当接部材の当接荷重を変化させるので、記録媒体の筒カールを、その程度に応じて適切に解消することができ、また、筒カールした記録媒体を順カールさせて筒カールを解消することができる。
請求項7に記載の発明によれば、画像形成装置の筐体に含まれるカバーには、調整部材が設けられている。この調整部材が、当接部材の位置を変化させることで、記録媒体の両端部に対する当接部材の当接荷重を変化させるので、記録媒体の筒カールを、その程度に応じて適切に解消することができ、また、筒カールした記録媒体を順カールさせて筒カールを解消することができる。
請求項8に記載の発明によれば、当接部材では、記録媒体の両端部に当接する部分と搬送方向において一致する第1領域が、搬送方向から投影したときに、平坦に形成されている。これにより、当接部材の第1領域は、記録媒体に対して直交方向における全ての範囲に亘って当接することができる。そのため、筒カールした記録媒体を確実に順カールさせて筒カールを解消することができる。
請求項9に記載の発明によれば、当接部材において、第1領域に対して搬送方向上流側から連続する第2領域は、搬送方向における上流側から下流側へ向かって湾曲している。そのため、記録媒体は、第2領域を通過するときに、第2領域に接触することによって、搬送方向において下流側から順に湾曲する(順カールする)。これにより、筒カールした記録媒体を、第2領域を通過させることによって強制的に順カールさせて、筒カールを確実に解消することができる。
請求項10に記載の発明によれば、排出部において、排出された記録媒体が積み重ねられる部分は、搬送方向における上流側から下流側へ向かう途中で、上向きに凸湾曲している。そのため、搬送方向における上流側から下流側へ向かうに従って上向きに凸湾曲した(順カールした)記録媒体を、排出部に沿わせて良好に積み重ねることができる。
以下には、図面を参照して、本発明の画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ1にてついて説明する。
<レーザプリンタの全体構成>
図1は、本発明に係るレーザプリンタの一実施形態を示す左側断面図である。図2は、図1の要部拡大図である。図3は、定着ユニットを左前側から見た斜視図である。図4は、図3において、フラッパが第1位置にある状態を示す。
なお、以下の説明では、図1において、紙面右側を前側(正面側)とし、紙面左側を後側(背面側)とする。また、図1における紙厚方向手前側を左側とし、図1における紙厚方向奥側を右側とする。左右方向と幅方向とは同義である。水平方向は、前後方向および左右方向を含んでいる。そして、図1では、上下前後左右の方向を指し示す矢印(方向矢印)が示されており、方向を特定するのにあたって、この方向矢印を参照する(図1以降の各図においても同様)。
レーザプリンタ1は、カラープリンタである。レーザプリンタ1は、その外郭をなす筐体の一例としての本体ケーシング2を備えている。本体ケーシング2は、前後方向にやや長手で中空のボックス形状である。
レーザプリンタ1は、本体ケーシング2内に、記録媒体の一例としての用紙3を給紙するための給紙ユニット4と、給紙された用紙3に画像を形成するための画像形成ユニット5と、画像が形成された用紙3を排紙するための排紙ユニット7とを備えている。
1.給紙ユニット
給紙ユニット4は、画像形成時における用紙3の搬送方向(以下では、単に「搬送方向」といい、図示した太い実線矢印参照。)における上流側から見て、給紙トレイ6と、給紙ローラ8と、給紙パッド9と、1対の搬送ローラ11と、1対のレジストローラ12とを順に備えている。
給紙トレイ6は、本体ケーシング2の下壁(底壁)に沿うように配置されている。給紙トレイ6には、複数枚の用紙3が積層状にスタックされている。用紙3は、その表裏をなす2つの面(第1面3Aおよび第2面3B)を有しており、給紙トレイ6にスタックされた状態にある各用紙3において、下面を第1面3Aとし、上面を第2面3Bとする。
給紙ローラ8および給紙パッド9は、互いに対向した状態で、給紙トレイ6の後端部の上方に配置されている。
1対の搬送ローラ11は、互いに対向した状態で、給紙ローラ8の斜め後側上方に配置されている。
1対のレジストローラ12は、互いに対向した状態で、1対の第1ローラ11の上方に配置されている。
給紙ユニット4は、給紙パス13をさらに備えている。
給紙パス13は、給紙トレイ6の後端の上端部を起点として、給紙ローラ8と給紙パッド9との間、1対の搬送ローラ11の間、1対のレジストローラ12の間を順に通過する用紙搬送路である。給紙パス13は、給紙トレイ6の後端の上端部から後方へ延びた後に、上昇しつつ前側へ滑らかにUターンし、レジストローラ12より前方、詳しくは、後述する搬送ベルト25の上側部分25Aまで延びている。
画像形成時には、給紙トレイ6にスタックされた用紙3のうち、最上位の用紙3が、給紙パス13を通過してレジストローラ12へ搬送される。搬送途中において、給紙ローラ8と給紙パッド9との間では、用紙3が一枚毎に捌かれ、1対の搬送ローラ11の間では、用紙3の紙粉が除去される。
そして、レジストローラ12は、用紙3を、レジスト後に、画像形成ユニット5(詳しくは上述した搬送ベルト25の上側部分25A)に搬送する。
ここで、用紙3が、上述したようにUターンする給紙パス13を通ることによって、用紙3の第1面3Aおよび第2面3Bの上下の向きが逆になる。つまり、給紙トレイ6にスタックされたときに用紙3の下面をなしていた第1面3Aが、レジストローラ12に到達したときには、用紙3の上面をなす。一方、給紙トレイ6にスタックされたときに用紙3の上面をなしていた第2面3Bが、レジストローラ12に到達したときには、用紙3の下面をなす。
2.画像形成ユニット
画像形成ユニット5は、スキャナユニット16と、プロセスユニット17と、定着部の一例としての定着ユニット18とを備えている。
(1)スキャナユニット
スキャナユニット16は、本体ケーシング2の上部に設けられている。スキャナユニット16は、レーザ発光部(図示せず)と、回転駆動されるポリゴンミラー19と、複数のレンズ20と、複数の反射鏡22とを備えている。
画像形成時には、所定の画像データに基づくレーザビームが、レーザ発光部(図示せず)から発光される。このレーザビームは、図示破線矢印で示すように、ポリゴンミラー19で反射された後、複数のレンズ20および複数の反射鏡22を通過または反射して、プロセスユニット17の4つの感光ドラム27(後述する)のそれぞれの表面(外周面)へ走査される。
(2)プロセスユニット
プロセスユニット17は、上下方向において、スキャナユニット16と給紙トレイ6との間に配置されている。
プロセスユニット17は、現像剤の一例としてのトナー(後述する)を収容する4つのカートリッジ23と、4つの転写ローラ24と、搬送ベルト25とを備えている。
(2−1)カートリッジ
4つのカートリッジ23は、前後方向に沿って並列配置されており、本体ケーシング2に対して着脱可能に装着されている。
4つのカートリッジ23は、各カートリッジ23に収容されるトナーの色(たとえば、ブラック、シアン、マゼンタまたはイエロー)に応じて、カートリッジ23K(ブラック)と、カートリッジ23C(シアン)と、カートリッジ23M(マゼンタ)と、カートリッジ23Y(イエロー)とに区別される。
各カートリッジ23は、ドラム部26と、ドラム部26の上方に位置する現像部28とを備えている。ドラム部26と現像部28とは、分離可能であってもよい。
ドラム部26は、その内部に、感光ドラム27と、スコロトロン型の帯電器29とを主に備えている。感光ドラム27は、中心軸が幅方向に延びるように、回転可能に配置されている。感光ドラム27の下側の表面は、カートリッジ23から下方へ露出されている。帯電器29は、感光ドラム27の表面に対して間隔を隔てて上方から対向するように、配置されている。
現像部28は、その内部に、現像ローラ31と、層厚規制ブレード32と、供給ローラ33と、トナー収容室34とを主に備えている。
現像ローラ31および供給ローラ33は、それぞれの中心軸が幅方向に延びるように、回転可能に配置されている。現像ローラ31は、感光ドラム27に対して斜め後側上方から圧接されている。供給ローラ33は、現像ローラ31に対して斜め後側上方から圧接されている。
層厚規制ブレード32は、現像ローラ31へ向かって延びる薄い板ばねであり、その先端に設けられた押圧ゴム40が、層厚規制ブレード32の弾性力によって、現像ローラ31の表面(外周面)を押圧している。
トナー収容室34は、供給ローラ33の上側に配置されている。トナー収容室34の内部は、供給ローラ33側に連通している。
トナー収容室34内には、正帯電性の非磁性1成分のトナーが収容されている。トナー収容室34内のトナーの色は、各カートリッジ23に応じて異なる。つまり、カートリッジ23Kのトナー収容室34内には、ブラックのトナーが収容され、カートリッジ23Cのトナー収容室34内には、シアンのトナーが収容され、カートリッジ23Mのトナー収容室34内には、マゼンタのトナーが収容され、カートリッジ23Yのトナー収容室34内には、イエローのトナーが収容されている。
また、トナー収容室34内には、トナーを攪拌するためのアジテータ36が回転自在に設けられている。
(2−2)転写ローラおよび搬送ベルト
4つの転写ローラ24は、それぞれの中心軸が幅方向に延びるように、回転可能に配置されており、前後方向に間隔を隔てて並んでいる。
搬送ベルト25は、無端状であり、幅方向から見て上下方向に扁平な環状をなしている。4つの転写ローラ24は、搬送ベルト25の内側に配置されている。画像形成時には、搬送ベルト25は、左側面視において時計回りに周回移動する。そのため、搬送ベルト25において転写ローラ24より上側に位置する上側部分25Aは、後側から前側へ向かって移動する。
そして、各転写ローラ24は、対応する感光ドラム27(詳しくは、感光ドラム27においてカートリッジ23から下方へ露出された下側の表面)に対して、下側から対向している。上述した搬送ベルト25の上側部分25Aは、各転写ローラ24と、対応する感光ドラム27とによって上下方向において挟持されている。各感光ドラム27と、搬送ベルト25の上側部分25Aとの接触位置が転写位置Tとされる。転写位置Tは、感光ドラム27の数(つまり、カートリッジ23の数)に応じて4つ存在し、これらの転写位置Tは、前後方向に沿って並んでいる。
(2−3)画像形成時におけるプロセスユニットの動作
画像形成時には、各カートリッジ23において、トナー収容室34内のトナーが、回転するアジテータ36によって攪拌されつつ落下し、供給ローラ33に供給される。供給ローラ33に供給されたトナーは、供給ローラ33および現像ローラ31の回転に伴って、押圧ゴム40と現像ローラ31との間に進入して薄層となり、現像ローラ31の表面に担持される。
一方、感光ドラム27の表面は、帯電器29によって一様に正帯電された後、スキャナユニット16からのレーザビーム(図示破線矢印参照)によって露光され、感光ドラム27の表面には、画像データに基づく静電潜像が形成される。
そして、感光ドラム27および現像ローラ31の回転に伴って、現像ローラ31の表面に担持されているトナーが、感光ドラム27の表面の静電潜像に供給される。これにより、各カートリッジ23において、静電潜像が現像(可視像化)されて、感光ドラム27の表面には、トナー収容室34の収容されたトナーの色に応じたトナー像が担持される。
ここで、上述した給紙パス13を通った用紙3は、第1面3Aが用紙3の上面をなした状態(逆に第2面3Bが用紙3の下面をなした状態)で、レジストローラ12によって搬送ベルト25の上側部分25Aに受け渡される。その後、この用紙3は、搬送ベルト25の上側部分25A上に載置された状態で、上側部分25Aによって前方へ搬送される。このとき、用紙3は、各転写位置Tを順に通過する。これにより、各カートリッジ23の感光ドラム27の表面上のトナー像は、対応する転写ローラ24に印加された転写バイアスによって、各転写位置Tにおいて、用紙3の上面に転写され、順次重ね合わされる。このとき、用紙3では、第1面3Aが引き続き上面をなしているので、トナー像は、第1面3Aに転写される。
トナー像が転写された用紙3は、第1面3Aが引き続き用紙3の上面をなした状態で、搬送ベルト25の上側部分25Aによって前方へ搬送される。
(3)定着ユニット
定着ユニット18は、プロセスユニット17の前側に配置されており、定着ケーシング37と、加熱ローラ41と、加圧ローラ42と、ころ43とを備えている。また、定着ユニット18は、当接部材の一例としてのフラッパ49をさらに備えているが、フラッパ49については、後で詳説する。
定着ケーシング37は、幅方向に長手で中空のボックス形状である(図3および図4参照)。定着ケーシング37の後面には入口38が形成されており、定着ケーシング37の前面には出口39が形成されている(出口39については図4も参照)。入口38および出口39は、ともに、用紙3を通過させ得る大きさを有しており、定着ケーシング37内部に連通している。
加熱ローラ41および加圧ローラ42は、それぞれの中心軸が幅方向に延びた状態で、定着ケーシング37内で回転可能に配置されている。
加熱ローラ41の外周面は、フッ素樹脂などで被覆されている。加熱ローラ41には、加熱ローラ41の外周面を加熱するためのハロゲンランプ(図示せず)が内蔵されている。
加圧ローラ42の外周面は、シリコンゴムなどで被覆されている。加圧ローラ42は、加熱ローラ41に対して下側から圧接されている。加熱ローラ41と加圧ローラ42との接触位置(ニップ位置Nという。)は、上述した搬送ベルト25の上側部分25Aの前方にある。ニップ位置Nと上側部分25Aとの間に、定着ケーシング37の入口38が位置している。また、ニップ位置Nの前方に定着ケーシング37の出口39が位置している。
図4に示すように、ころ43は、略円盤形状であり、詳しくは、歯車に似た形状をなしており、その外周面に、複数の凹凸が周方向において交互に配置されるように形成されている。ころ43は、定着ケーシング37において出口39の上端を縁取る部分によって、中心軸が幅方向に延びた状態で、回転可能に支持されている。ころ43は、複数設けられており、これらのころ43は、同軸をなすように、幅方向に間隔を隔てて配置されている。
図1に示すように、画像形成時において、第1面3Aにトナー像が転写された後に搬送ベルト25の上側部分25Aによって前方へ搬送される用紙3は、入口38を介して定着ケーシング37内に進入し、加熱ローラ41と加圧ローラ42との間(ニップ位置N)を前向きに通過する。そして、用紙3がニップ位置Nを通過するときに、加圧ローラ42が、用紙3の上面(ここでは第1面3A)を、加熱ローラ41の加熱された外周面へ圧接させる。これにより、第1面3Aに転写されたトナー像は、第1面3Aに熱定着される。
その後、この用紙3は、第1面3Aが引き続き用紙3の上面をなした状態で、前向きに搬送される。詳しくは、この用紙3は、ころ43にガイドされながら、出口39を介して定着ケーシング37の外へ出て、排紙ユニット7へ搬送される。
図5(a)は、筒カールを説明するための図である。図5(b)は、順カールを説明するための図である。
ここで、用紙3は、熱定着に起因して、熱定着を終えた先端側(搬送方向下流側)から順に筒カールする。筒カールとは、図5(a)に示すように、用紙3において、その搬送方向(図示太線矢印参照)と直交する直交方向(幅方向と同じ。)における両端部3Dが、用紙3においてトナー像が定着されていない面(ここでは第2面3B)へ湾曲することである。筒カールした用紙3は、搬送方向から見て略U字状をなしている。筒カールは、用紙3が圧接される加熱ローラ41の幅方向における温度分布や、加熱ローラ41の外周面の幅方向における形状変化に起因して発生する。
また、筒カールとは別に、用紙3のカールの種類には、順カールがある。順カールとは、図5(b)に示すように、用紙3が、その搬送方向(図示太線矢印参照)における下流側へ向うに従って、第1面3Aまたは第2面3Bのどちらか(図5(b)では第1面3A)へ湾曲することである。
3.排紙ユニット
図1に示すように、排紙ユニット7は、排出部の一例としての排紙トレイ44と、排紙ローラ45と、搬送経路の一例としての排紙パス46と、中継ローラ47とを備えている。
排紙トレイ44は、本体ケーシング2の上面に設けられている。排紙トレイ44は、後側が前側よりも上方に位置するように、傾いている。詳しくは、排紙トレイ44(詳しくは、排紙トレイ44において用紙3が積み重ねられる載置面44A)は、前端から後端へ向かう途中において、上向きに滑らかに凸湾曲している。
図2に示すように、排紙ローラ45は、たとえば3つ設けられており、それぞれの中心軸が幅方向に延びた状態で、排紙トレイ44に対して前側から臨むように、回転可能に配置されている。詳しくは、2つの排紙ローラ45(第1排紙ローラ45Aという。)が、互いに対向した状態で前後方向に並んでおり、残りの1つの排紙ローラ45(第2排紙ローラ45Bという。)が、これらの第2排紙ローラ45Aに対して上側から圧接されている。そして、これらの排紙ローラ45のうち、排紙トレイ44に最も近い位置にある排紙ローラ45(後側の第1排紙ローラ45A)は、幅方向から見て歯車に似た形状をなしており、その外周面に、複数の凹凸が周方向において交互に配置されるように形成されている。
各排紙ローラ45は、正方向(図示実線矢印参照)または逆方向(図示破線矢印参照)に回転を切り換えることができる。なお、これらの排紙ローラ45が回転するとき、2つの第1排紙ローラ45Aの回転方向と、第2排紙ローラ45Bの回転方向とは逆になる。
排紙パス46は、上述した定着ユニット18のニップ位置Nと、排紙ローラ45(詳しくは2つの第1排紙ローラ45Aと第2排紙ローラ45Bとの接触位置)の間とを繋いでおり、排紙トレイ44に対して前側から臨んでいる。排紙パス46は、ニップ位置Nから前側へ延びた後に、定着ケーシング37の出口39を経由して上昇しつつ後側へ滑らかにUターンし、2つの第1排紙ローラ45Aと第2排紙ローラ45Bとの接触位置まで延びている。つまり、排紙パス46は、ニップ位置N側(搬送方向上流側)から排紙ローラ45側(搬送方向下流側)へ向かって、幅方向から見て後側が開放された略U字状に湾曲している。
排紙パス46に関連して、本体ケーシング2内には、略U字状の排紙パス46の内側部分を区画する壁面(内面53という。)と、略U字状の排紙パス46の外側部分を区画する壁面(外面54という。)とが形成されている。内面53および外面54は、ともに、幅方向から見て後側が開放された略U字状に湾曲している。そして、内面53は、用紙3(図1参照)の厚さよりも大きい間隔を隔てて、外面54に対して後側から対向している。内面53と外面54とに挟まれた(区画された)空間が、排紙パス46となる。
ここで、定着ユニット18の定着ケーシング37の前面において、出口39より上側の部分(後述する内面分岐部分53A)は、内面53の一部をなしている。また、外面54の一部は、本体ケーシング2の前壁の後面に形成されており、本体ケーシング2の前壁において外面54をなす部分は、カバー60として、開閉自在である(図1も参照)。カバー60は、その下端部を中心として揺動することによって開閉される。カバー60を前側へ傾倒させることによって開くと、本体ケーシング2の内部が開放され、これにより、本体ケーシング2内をメンテナンスすることができる。この状態でカバー60を後側へ揺動させて起立させると、カバー60が閉じられる。
なお、内面53自体が湾曲していなくてもよく、このように湾曲した部分が、排紙パス46側へ突出するリブ53Bとなって、内面53に、幅方向に間隔を隔てて複数形成されていてもよい(図4には、リブ53Bの一部が示されている。)。同様に、外面54自体が湾曲していなくてもよく、このように湾曲した部分が、排紙パス46側へ突出するリブ54Aとなって、外面54に、幅方向に間隔を隔てて複数形成されていてもよい(後述する図11および図12参照)。
中継ローラ47は、たとえば3つ設けられており、それぞれの中心軸が幅方向に延びた状態で、回転可能に配置されている。これらの中継ローラ47は、排紙パス46の上下方向略中央位置において、排紙パス46内に臨んでいる。
詳しくは、2つの中継ローラ47(第1中継ローラ47Aという。)が、上下方向に所定の間隔を隔てて並んだ状態で、内面53から排紙パス46内に臨んでいる。これらの第1中継ローラ47Aに関連して、内面53には、ホルダ35が設けられている。ホルダ35は、2つの第1中継ローラ47Aを回転自在に支持しており、前後移動することによって排紙パス46内に対して進退することができる。また、残りの1つの中継ローラ47(第2中継ローラ47Bという。)は、外面54によって回転自在に支持されており、外面54から排紙パス46内に臨んでいる。第2中継ローラ47Bは、第1中継ローラ47Aよりも大径である。
そして、ホルダ35が排紙パス46内へ進出するように前側へ付勢されていることから、排紙パス46内において、ホルダ35に支持された2つの第1中継ローラ47Aは、中継ローラ47Bに対して後側から圧接されている。
図1に示すように、画像形成時において、定着ユニット18で第1面3Aにトナー像が熱定着された後に排紙ユニット7へ搬送される用紙3は、排紙パス46を通過して排紙ローラ45まで搬送される。用紙3が排紙パス46を通過する間、用紙3では、第1面3Aが内面53に対向し、第2面3Bが外面54に対向する。そして、この用紙3は、正方向(図2の実線矢印参照)に回転する排紙ローラ45によって排紙トレイ44に搬送(排出)され、前側から後側へ搬送されつつ排紙トレイ44の載置面44A上に載置される。複数の用紙3が排出される場合には、これらの用紙3は、排出される順に、載置面44A上に積み重ねられる。
ここで、用紙3が、上述したようにUターンする排紙パス46を通ることによって、用紙3の第1面3Aおよび第2面3Bの上下の向きが再び逆になる。つまり、定着ユニット18の出口39を通過するときに用紙3の上面をなしていた第1面3Aが、排紙ローラ45に到達したときには、用紙3の下面をなす。一方、出口39を通過するときに用紙3の下面をなしていた第2面3Bが、排紙ローラ45に到達したときには、用紙3の上面をなす。そのため、用紙3が排紙トレイ44の載置面44A上に排出されたとき、第2面3Bが用紙3の上面をなす。
図6(a)は、筒カールした用紙が排紙トレイに排出された状態を左前側から見た斜視図である。図6(b)は、順カールした用紙が排紙トレイに排出された状態を左前側から見た斜視図である。図7(a)は、筒カールした用紙が排紙トレイに排出された状態を左側から見た側面図である。図7(b)は、順カールした用紙が排紙トレイに排出された状態を左側から見た側面図である。
上述したように、熱定着に起因して、両端部3Dが第2面3Bへ湾曲するように、用紙3が筒カールする(図5(a)参照)。この筒カールが解消していない場合、排紙パス46を通る用紙3は、両端部3Dが外面54側へ湾曲した状態で、搬送される。そして、筒カールした用紙3が排紙トレイ44の載置面44A上に排出されたとき、用紙3の両端部3Dは、上向きに湾曲している(図6(a)および図7(a)参照)。
これに対し、搬送方向における下流側へ向うに従って第1面3A側へ湾曲するように用紙3が順カールした場合には(図5(b)参照)、この用紙3は、載置面44A上に排出されたとき、下流側でおじぎするように、上向きに滑らかに凸湾曲する。そのため、このように順カールした用紙3は、この用紙3と同様に上向きに凸湾曲した載置面44Aに沿うように、載置面44A上に積み重ねられる(図6(b)参照)。
なお、図7(b)において1点鎖線および2点鎖線で示した用紙3のように、順カールした用紙3において凸湾曲した部分が載置面44Aから浮き上がっていても、後続の用紙3が積み重ねられることによって、用紙3において浮き上がっていた部分が載置面44A側へ下降する(図示太線矢印参照)。これにより、用紙3は、実線で示すように、載置面44Aに沿うことができる。
また、図1に示すように、用紙3は、排紙パス46を通るとき、2つの第1中継ローラ47Aと第2中継ローラ47Bとの間を通過し、その後、2つの第1排紙ローラ45Aと第2排紙ローラ45Bとの間を通過する。このとき、用紙3は、互いに圧接された第1中継ローラ47Aと第2中継ローラ47Bとによって、用紙3の紙厚方向(ここでは前後方向)から挟まれ、さらに、互いに圧接された第1排紙ローラ45Aと第2排紙ローラ45Bとによって、用紙3の紙厚方向(ここでは上下方向)から挟まれる。これにより、用紙3の筒カール(両端部3Dの湾曲)はある程度解消される。
また、図2に示すように、排紙ローラ45は、排紙トレイ44上に用紙3を排出する場合には、正方向に回転(正回転)するが(図示実線矢印参照)、後述するように用紙3を反転させる場合には、逆方向に回転(逆回転)する(図示破線矢印参照)。排紙ローラ45の回転は、本体ケーシング2に設けられたCPU(図示せず)によって制御される。
以上のように、図1に示す給紙トレイ6の用紙3は、画像形成時には、給紙ユニット4の給紙パス13、画像形成ユニット5の各転写位置T、排紙ユニット7の排紙パス46を順に通過して、排紙トレイ44上に排出される。このとき、用紙3の移動軌跡は、左側面視において逆S字をなす(図示した太い実線矢印参照)。
4.その他
このレーザプリンタ1は、用紙3の両面(第1面3Aおよび第2面3B)に画像を形成することができる。そこで、本体ケーシング2には、用紙3の両面に画像を形成するときに用紙3を通過させるための、反転経路の一例としての反転パス48が設けられている。
反転パス48は、排紙パス46における定着ユニット18の出口39の近傍(用紙3の搬送方向における出口39の下流側かつ中継ローラ47の上流側であり、分岐部分Xという。)と、給紙パス13における搬送ローラ11の近傍(用紙3の搬送方向における搬送ローラ11の上流側であり、合流部分Yという。)とを繋いでいる。つまり、反転パス48は、分岐部分Xにおいて排紙パス46から分岐してから、合流部分Yにおいて給紙パス13に合流している。
反転パス48は、排紙パス46の分岐部分Xから下降しつつ後側へ滑らかに湾曲している。そして、反転パス48は、給紙トレイ6の下方において略水平方向に沿って後側へしばらく延びた後に、滑らかに湾曲しながら上昇し、給紙パス13の合流部分Yに接続されている。
反転パス48の途中には、互いに対向配置された1対の反転ローラ52の組が、複数配置されている。
用紙3の両面に画像を形成する場合、反転パス14は、上述したように片面(第1面3A)にのみトナー像が熱定着された(画像が形成された)用紙3を通過させる(後で詳説する。)。
<定着ユニットの詳細>
ここでは、定着ユニット18のフラッパ49について説明する。
図8は、フラッパを左前側から見た斜視図である。図9は、定着ユニットにおいて、フラッパを含む要部を右前側から見た斜視図である。図10は、図2のA−A矢視断面の要部を模式的に示した図である。
1.フラッパの構成
図8に示すように、フラッパ49は、幅方向に長手の板状であり、幅方向から見て、略上下方向に沿って延びている(図1および図2も参照)。
このようなフラッパ49の後面58は、図2に示すように、上下方向において、第1領域の一例としての上側領域58Aと、第2領域の一例としての下側領域58Bとに区別される。
また、フラッパ49の後面58は、図10に示すように、幅方向において、中央部58Cと、両端部58Dとに区別される。
このフラッパ49では、上側領域58Aが、上下のいずれかの方向(図10では紙厚方向であり、図8において太い実線矢印で示した用紙3の搬送方向)から投影したときに、幅方向に亘って平坦に形成されている。つまり、このフラッパ49の上側領域58Aは、両端部58Dと中央部58Cとの間に亘って平坦である。
図2に示すように、下側領域58Bは、上側領域58Aに対して、下側(上述した搬送方向における上流側)から連続している。下側領域58Bも、上側領域58Aと同様に、搬送方向から見て平坦であってもよい(図10参照)。
後面58において、少なくとも下側領域58Bは、幅方向から見て、搬送方向における上流側(下側)から下流側(上側)へ向かって、前側へ滑らかに窪むように湾曲しており、分岐部分X周辺における排紙パス46および反転パス48(詳しくは上述した内面53および外面54)にほぼ沿うことができる。なお、後面58自体がこのように湾曲していなくてもよく、図8では、このように湾曲した部分がリブ61となって、後面58に、幅方向に間隔を隔てて複数形成されている(後述する図12も参照)。また、後面58の湾曲に応じてフラッパ49全体が幅方向から見て湾曲していてもよい。
ここで、図2に示すように、定着ユニット18の定着ケーシング37の前面において、出口39より上側の部分は、分岐部分X周辺における内面53(内面分岐部分53Aという。)をなしている。
そして、フラッパ49は、定着ユニット18の出口39に対して搬送方向下流側における近傍に位置するように、排紙パス46に配置されている。そのために、フラッパ49の少なくとも一部が、定着ユニット18のニップ位置Nにおける用紙3の搬送方向Z(図示した太い破線矢印参照)から投影したときに、定着ユニット18(定着ケーシング37)と重なっている。
この状態で、フラッパ49の後面58は、分岐部分Xにおいて排紙パス46内に臨んでおり、内面53(詳しくは内面分岐部分53A)に対して前側から対向している。このとき、内面分岐部分53Aの幅方向における両端部53Dと、フラッパ49の後面58の両端部58Dとが、幅方向においてほぼ一致しており、内面分岐部分53Aの幅方向における中央部53Cと、フラッパ49の後面58の中央部58Cとが、幅方向においてほぼ一致している(図10参照)。
また、図8に示すように、フラッパ49の下端部49Aの左側壁には、左側へ突出する軸51が形成されており、この左側壁における軸51の上方には、係止部62が形成されている。係止部62は、先端が上に向いたフック形状である。また、この左側壁では、係止部62より上側に、前側へ突出する突起67が一体的に設けられている。
そして、下端部49Aの右側壁には、幅方向から見て軸51と一致する位置に、挿通穴59が形成されている。
このようなフラッパ49は、図9に示すように、定着ユニット18の定着ケーシング37に支持されている。図9では、フラッパ49の他に、定着ケーシング37の前壁において出口39より下側の部分(前壁下部37Aという。)が示されている(図4も参照)。
前壁下部37Aは、フラッパ49より僅かに幅広の板状であり、定着ケーシング37から分離可能である。前壁下部37Aの下端部には、幅方向外側へ突出する軸64が形成されている。軸64は、定着ケーシング37において前壁下部37Aを除く部分(たとえば定着ケーシング37の左右の側壁)に挿通されている。これにより、前壁下部37Aは、軸64を中心に揺動することができるが、常態では、定着ケーシング37と一体化されている(図3および図4参照)。
また、前壁下部37Aの幅方向両端部には、前側へ突出するプレート65が一体的に設けられている。プレート65は、幅方向から見て略矩形状である。左側のプレート65Aには、挿通穴(図示せず)が形成されており、右側のプレート65Bには、左側へ突出する軸(図示せず)が形成されている。また、左側のプレート65Aの前端縁には、調整部材の一例としての2つのフック66が形成されている。各フック66は、右側へ延びてから折れ曲がって上方へ延びており、先端が上方へ向いている。2つのフック66は、プレート65Aの前端縁に沿って、上下に並んでおり、下側のフック66を第1フック66Aといい、上側のフック66を第2フック66Bという。
そして、フラッパ49の軸51(図8参照)が、前壁下部37Aの左側のプレート65Aの挿通穴(図示せず)に右側から挿通され、フラッパ49の挿通穴59(図8参照)に、前壁下部37Aの右側のプレート65Bの軸(図示せず)が右側から挿通されている。これにより、フラッパ49は、前壁下部37A(つまり定着ケーシング37)に支持され、この状態において、軸51および挿通穴59が形成された下端部49Aを中心として揺動可能である。
詳しくは、フラッパ49は、図示しないソレノイドの励磁または非励磁によって、第1位置(図4参照)と第2位置(図3参照)との間で揺動可能である。フラッパ49の揺動(つまり、上述したソレノイドの励磁または非励磁)は、上述したCPU(図示せず)によって制御される。
図2を参照して、フラッパ49が第1位置にある場合(点線で示したフラッパ49を参照)、フラッパ49の後面58が、上述した外面54に対して、ほぼ面一になるように沿っており、排紙パス46内にほとんどはみ出していない。このとき、フラッパ49は、分岐部分Xにおいて反転パス48を塞ぐことによって排紙パス46と反転パス48との間を遮断する。その一方で、フラッパ49は、定着ケーシング37の出口39を開放し、排紙パス46において、分岐部分Xより上流側46Aと、分岐部分Xより下流側46Bとを連続させる。
第1位置にあるフラッパ49を、搬送方向上流側(図2では後下側)へ揺動させると、フラッパ49は、第2位置に配置される(実線で示したフラッパ49を参照)。
フラッパ49は、第2位置にある場合、排紙パス46内にはみ出る。このとき、フラッパ49の後面58の上側領域58Aが、上述した内面53(詳しくは内面分岐部分53A)に対して前側から接触する。詳しくは、上側領域58Aは、幅方向における全域に亘って、内面53に接触する。これにより、フラッパ49が、分岐部分Xにおける排紙パス46(詳しくは、定着ケーシング37の出口39)を塞ぐ。つまり、フラッパ49は、排紙パス46における上流側46Aと下流側46Bとの間を遮断する。その一方で、フラッパ49は、反転パス48を下流側46Bへ開放することによって、反転パス48と下流側46Bとを連続させる。また、このとき、フラッパ49の後面58の下側領域58Bは、内面53に対して、隙間を隔てて前側から対向している。
ここで、図8に示すように、フラッパ49の下端部49Aの左側壁の軸51には、付勢部材の一例としてのばね63が取り付けられている。
ばね63は、針金を1巻き以上巻回した巻回部63Aと、巻回部63Aから接線方向に突出した2本の腕部(第1腕部63Bおよび第2腕部63C)とを一体的に備えている。ばね63では、巻回部63Aが左側から軸51に外嵌され、2本の腕部のうちの一方(ここでは第1腕部63B)が係止部62に係止されている。図8に示すように第1腕部63Bのみを係止した状態(第2腕部63Cが何かに係止されていない状態)では、第1腕部63Bは、前上側へ延び、第2腕部63Cは、実線で示すように、第1腕部63Bの前方で、前上側へ延びている。
そして、第2腕部63Cは、図9に示すように、定着ケーシング37(前壁下部37A)の左側のプレート65Aのフック66(図9では第1フック66A)に対して、後上側から引っ掛けられ、このフック66に係止される。これにより、当初前上側へ延びていた第2腕部63C(図8において実線で示した第2腕部63Cを参照)が後側へ傾く(図8において点線で示した第2腕部63Cを参照)。これに伴ってばね63全体が、左側面視において軸51を中心として反時計回りに回動しようとすることから(図8参照)、ばね63には、第1腕部63B(図8参照)が後側へ移動しようとする力(付勢力)が発生する。そして、図8に示すように第1腕部63Bが係止されているフラッパ49は、この付勢力によって、後側(第2位置側であり、図2参照)へ移動するように(第2位置に位置するように)、付勢される。つまり、フラッパ49は、後面58の上側領域58Aが内面53(内面分岐部分53A)に接触するように、排紙パス46へ付勢されている(図2参照)。
この付勢力は、当初前上側へ延びていた第2腕部63C(図8において実線で示した第2腕部63Cを参照)が後側(図8において点線で示した第2腕部63Cを参照)へどれだけ傾くか(傾きの変化量)に応じて変化する。つまり、この変化量が大きくなると、付勢力が大きくなり、変化量が小さくなると、付勢力が小さくなる。
そして、図9に示すように、ばね63の第2腕部63Cの先端には、把持部57が取り付けられている。上述したようにカバー60(図1参照)を開いて本体ケーシング2の内部が開放されると、把持部57がユーザ側に露出される。把持部57をつまんで動かすことによって、第2腕部63Cを、2つのフック66(第1フック66Aおよび第2フック66B)のうちの所望のフック66に選択的に係止することができる。
ここで、上側の第2フック66Bに第2腕部63Cを係止する場合は、下側の第1フック66Aに第2腕部63Cを係止する場合よりも、上述した傾きの変化量が大きくなり、これに応じて、ばね63の付勢力が大きくなる。そのため、第2腕部63Cが係止されるフック66を、第1フック66Aと第2フック66Bとで切り換えることによって、ばね63の付勢力を変化させることができる。
2.フラッパの動作
(1)用紙の片面にのみ画像を形成する場合
図2を参照して、上述したように片面(ここでは、図1に示す第1面3A)にのみトナー像が熱定着された(画像が形成された)用紙3を排紙トレイ44に排出する場合について説明する。この場合、熱定着後の用紙3は、上述したように筒カールしている(図5(a)参照)。また、上述したばね63の第2腕部63Cは、下側の第1フック66Aに係止されており、ばね63の付勢力は、第2腕部63Cを上側の第2フック66Bに係止する場合よりも小さい(図9参照)。
まず、定着ユニット18から排紙パス46の上流側46Aに到達した用紙3の先端(搬送方向における下流側端部)は、分岐部分Xにおいて、第2位置にあるフラッパ49(実線で示したフラッパ49を参照)の後面58と内面53(内面分岐部分53A)との間に進入し、後面58に対して搬送方向下流側(ここでは後下側)から当接する。詳しくは、用紙3の先端は、最初に、フラッパ49の後面58の下側領域58Bに当接する。このとき、用紙3の先端は、下側領域58B(厳密には上述したリブ61)の湾曲形状に沿って、前側へ窪むように湾曲する。換言すれば、用紙3は、先端から順に、第1面3A側へ湾曲するように順カールする(図1参照)。その後、用紙3の先端は、下側領域58Bを通過して上側領域58Aに到達し、上側領域58Aに当接する。
このとき、フラッパ49の後面58(上側領域58A)は、用紙3に対して前側から対向し、また、用紙3を挟んで内面53(詳しくは内面分岐部分53A)に対して前側から対向している。ここで、図10に示すように、用紙3の両端部3Dは、フラッパ49の後面58の両端部58Dおよび内面53の両端部53Dと、幅方向においてほぼ一致している。また、用紙3の幅方向における中央部3Cは、フラッパ49の後面58の中央部58Cおよび内面53の中央部53Cと、幅方向においてほぼ一致している。
図2を参照して、このようにフラッパ49の上側領域58Aに搬送方向上流側から当接した用紙3は、搬送方向下流側へ向けて引き続き搬送される。これにより、この用紙3は、第2位置にあるフラッパ49(実線で示したフラッパ49を参照)を、ばね63(図9参照)の付勢力に抗して、搬送方向下流側(第1位置側であり、点線で示したフラッパ49を参照)へ移動させる。
その後、この用紙3は、ばね63に付勢されることで第2位置へ戻ろうと揺動するフラッパ49の上側領域58Aによって内面53(内面分岐部分53A)へ押圧されつつ、フラッパ49(上側領域58A)と内面分岐部分53Aの間を通過して搬送方向下流側へ搬送される。
このとき、ばね63の付勢力によって第2位置へ戻ろうと揺動するフラッパ49は、図10に示すように用紙3において外面54側(内面53の反対側)へ湾曲した両端部3Dへ、ばね63によって付勢される。そのため、フラッパ49の後面58の上側領域58Aの両端部58Dは、両端部3Dに対して、両端部3Dの湾曲側(つまり外面54側)から当接する。そして、フラッパ49は、ばね63によって第2位置側へ付勢されているので、上側領域58Aの両端部58Dは、両端部3Dを内面53へ押圧する。これにより、両端部3Dの湾曲(つまり用紙3の筒カール)が解消される。ここで、フラッパ49において、両端部3Dに当接する部分と上側領域58Aとが、搬送方向において一致していること(つまり、両端部3Dに当接する部分が上側領域58Aであること)がわかる(図2も参照)。
そして、図2を参照して、フラッパ49と内面53との間を通過し終えた用紙3は、排紙パス46の下流側46Bへ到達し、その後、上述したように排紙トレイ44へ排出される。用紙3がフラッパ49と内面53の間を通過し終えると、フラッパ49は完全に第2位置に戻る(実線で示したフラッパ49を参照)。
排紙トレイ44に排出された用紙3がまだ筒カールしている場合には(図6(a)参照)、用紙3の両端部3Dに対するフラッパ49の当接荷重が不足している(図10参照)。そこで、図9を参照して、上述した把持部57をつまんでばね63の第2腕部63Cを下側の第1フック66Aから外し、上側の第2フック66Bに係止する。これにより、上述したばね63の付勢力が大きくなり、これに応じて、フラッパ49の当接荷重が増える。つまり、フック66は、ばね63の付勢力を変化させることで、両端部3Dに対するフラッパ49の当接荷重を変化させることができる。そして、このように、両端部3Dの湾曲の程度(用紙3の筒カールの程度)に応じて、両端部3Dに対するフラッパ49の当接荷重を変化させることができる。
なお、この実施形態では、第2腕部63Cを第1フック66Aおよび第2フック66Bのどちらかに係止することによってフラッパ49の当接荷重を2段階に変化させることができるが、もちろん、この当接荷重をさらに細かく変化させることができてもよい。
また、フラッパ49の当接荷重が増えると、上述したように幅方向に亘って平坦な上側領域58A(図10参照)が、用紙3の幅方向における全域を、先端から順に、略U字状に湾曲した内面53(図2参照)に強く押し付ける。これにより、用紙3を、内面53に沿わせ、第1面3A側へ湾曲するように順カールさせることができる。
また、上述したように、用紙3は、図2に示すフラッパ49の下側領域58Bを通過するときに、第1面3A側へ湾曲するように順カールする。
このように順カールした用紙3は、排紙トレイ44へ排出されると、上述したように、載置面44Aに沿うように、載置面44A上に積み重ねられる(図6(b)および図7(b)参照)。
(2)用紙の両面に画像を形成する場合
次に、用紙3の両面(第1面3Aおよび第2面3B)に画像を形成する場合について説明する。
用紙3において、上述したように第1面3Aに画像が形成されると(トナー像が熱定着されると)、この用紙3は、排紙パス46を通って排紙ローラ45まで搬送される。このとき、排紙ローラ45は、正回転しており(図示実線矢印参照)、用紙3を排紙トレイ44へ向けて搬送する。
そして、用紙3の最後尾(搬送方向における上流側の端)が分岐部分Xを越えると(排紙パス46の下流側46Bに至ると)、排紙ローラ45の正回転が停止する。このとき、用紙3は、第1排紙ローラ45Aと第2排紙ローラ45Bとによって挟まれている。なお、上述したように、用紙3がフラッパ49と内面53(内面分岐部分53A)の間を通過している最中には、用紙3の筒カールが解消され、また、フラッパ49が第1位置側(点線で示したフラッパ49を参照)へ移動している。そして、用紙3がフラッパ49と内面53の間を通過し終えると、フラッパ49は完全に第2位置に戻る(実線で示したフラッパ49を参照)。
このように排紙ローラ45の正回転が停止した後、排紙ローラ45が逆回転する(図示破線矢印参照)。
排紙ローラ45が逆回転することにより、用紙3は、排紙パス46の下流側46Bにおいて、逆向き(排紙ローラ45から分岐部分Xへ戻る向き)に搬送され、分岐部分Xにおいて、下流側46Bから反転パス48へ受け渡される。このとき、図1を参照して、用紙3では、第1面3Aが用紙3の上面をなし、第2面3Bが用紙3の下面をなしている。
反転パス48に受け渡された用紙3は、第1面3Aが引き続き用紙3の上面をなした状態で、反転ローラ52によって、後側へしばらく搬送される。
その後、この用紙3は、反転パス48に沿って、給紙パス13の合流部分Yまで搬送され、反転パス48から給紙パス13に受け渡される。そして、この用紙3は、上述したようにUターンする給紙パス13を通り、これに伴って、用紙3の第1面3Aおよび第2面3Bの上下の向きが逆になる。つまり、反転パス48に受け渡されたときに用紙3の上面をなしていた第1面3Aが、給紙パス13においてUターンした部分を通ることによって、用紙3の下面をなす。一方、反転パス48に受け渡されたときに用紙3の下面をなしていた第2面3Bが、給紙パス13においてUターンした部分を通ることによって、用紙3の上面をなす。
そして、この用紙3は、給紙パス13においてUターンした部分を通るときに、レジストローラ12に送られる。レジストローラ12に搬送された用紙3は、裏返しの状態(第2面3Bが用紙3の上面をなした状態)で、再び、レジスト後に、画像形成ユニット5に搬送される。これによって、今度は、用紙3の第2面3Bに画像が形成され、結果として、用紙3における表裏の両面に画像が形成される。
このように両面に画像が形成された用紙3は、上述したように、第2位置にあるフラッパ49(実線で示したフラッパ49を参照)を第1位置側(点線で示したフラッパ49を参照)へ動かしてフラッパ49と内面53の間を通過する。ここで、第2面3Bにトナー像が熱定着されたときには、用紙3は、両端部3Dが第1面3Aへ湾曲するように、筒カールするが(図5参照)、この筒カールは、上述した手順と同じ手順で、用紙3がフラッパ49と内面53の間を通過している最中に解消される。そして、この用紙3は、排紙パス46を通って排紙ローラ45まで搬送された後に、正回転する排紙ローラ45によって排紙トレイ44上に排出される。
以上のように、用紙3の一方の面(第1面3A)に画像が形成された後に、フラッパ49を第2位置に切り換え、かつ、排紙ローラ45の回転を正回転から逆回転に切り換えると、この用紙3の表裏の向きが、反転パス48によって反転される。
そして、フラッパ49は、第1位置(点線で示したフラッパ49を参照)と第2位置(実線で示したフラッパ49を参照)との間で揺動することによって、用紙3を排紙パス46(厳密には下流側46B)または反転パス48へ選択的にガイドする。
<実施形態の作用効果>
(1)図1に示すように、このレーザプリンタ1では、用紙3に転写されたトナー像が定着ユニット18によって熱定着され、この用紙3は排紙トレイ44に排出される。そして、定着ユニット18から排紙トレイ44へ搬送される用紙3を通過させる排紙パス46に、フラッパ49が配置されている。
用紙3において、その搬送方向に対する直交方向(幅方向)の両端部3Dが定着ユニット18による熱定着に起因して湾曲した場合(用紙3が筒カールした場合)には(図5(a)参照)、フラッパ49が、その両端部3Dに対して、両端部3Dの湾曲側から当接する(図10参照)。これにより、両端部3Dの湾曲(用紙3の筒カール)を解消することができる。
また、両端部3Dの湾曲の程度に応じて、両端部3Dに対するフラッパ49の当接荷重が変化する。そのため、用紙3の筒カールを、その程度に応じて適切に解消することができる。さらに、この当接荷重を変化させることによって、用紙3を、搬送方向において下流側から順に湾曲させる(順カールさせる)ことができる(図5(b)参照)。これにより、筒カールした用紙3を順カールさせることによって、筒カールを自然に解消することができる。
これらの結果、用紙3の筒カールを解消し、排出された用紙3を排紙トレイ44に順序良く積み重ねることができる(図6(b)および図7(b)参照)。
(2)図2に示すように、排紙パス46が、搬送方向における上流側から下流側へ向かって湾曲している。そのため、用紙3は、排紙パス46を通過すると、搬送方向において下流側から順に湾曲する(順カールする)。これにより、筒カールした用紙3を、排紙パス46を通過させることによって強制的に順カールさせて、筒カールを確実に解消することができる。
(3)フラッパ49は、揺動することによって用紙3の両端部3Dに当接するので(図10参照)、フラッパ49をスライド移動させる場合と比べて、フラッパ49を簡易に構成することができ、また、フラッパ49に生じるフリクションロスを低減することができる。
(4)フラッパ49の少なくとも一部は、定着ユニット18における用紙3の搬送方向(搬送方向Z)から投影したときに、定着ユニット18と重なる。つまり、フラッパ49は、定着ユニット18の近傍に配置される。そのため、フラッパ49は、トナー像が熱定着された直後の用紙3の両端部3Dに当接することができる。トナー像が熱定着された直後の用紙3は、熱により軟化しているので、このような用紙3の両端部3Dにフラッパ49が当接することによって、用紙3の筒カールを容易に解消することができる。
(5)図1に示すように、このレーザプリンタ1は、排紙パス46から分岐した反転パス48を備えている。この反転パス48は、一方の面(ここでは第1面3A)にトナー像が熱定着された用紙3の向きを反転させるので、他方の面(ここでは第2面3B)にもトナー像を熱定着させることができる。そのため、用紙3における表裏の両面に画像を形成することができる。
そして、フラッパ49は、用紙3の両端部3Dに当接して筒カールを解消するだけでなく、用紙3を排紙パス46また反転パス48へ選択的にガイドすることができる。これにより、用紙3を排紙パス46また反転パス48へ選択的にガイドするための部品を別途設けずに済むので、部品点数の削減を図ることができる。
(6)ばね63(図8参照)がフラッパ49を用紙3の両端部3Dへ向けて付勢するので(図10参照)、ばね63の付勢力によって、フラッパ49は、用紙3の両端部3Dに当接して筒カールを解消することができる。
そして、フック66(図9参照)が、ばね63の付勢力を変化させることで、用紙3の両端部3Dに対するフラッパ49の当接荷重を変化させるので、用紙3の筒カールを、その程度に応じて適切に解消することができ、また、筒カールした用紙3を順カールさせて筒カールを解消することができる。
(7)フラッパ49では、用紙3の両端部3Dに当接する部分と搬送方向において一致する上側領域58Aが、搬送方向から投影したときに、平坦に形成されている(図2、図8および図10参照)。これにより、フラッパ49の上側領域58Aは、用紙3に対して直交方向(幅方向)における全ての範囲に亘って当接することができる(図10参照)。そのため、筒カールした用紙3を確実に順カールさせて筒カールを解消することができる。
(8)図2に示すように、フラッパ49において、上側領域58Aに対して搬送方向上流側から連続する下側領域58Bは、搬送方向における上流側から下流側へ向かって湾曲している。そのため、用紙3は、下側領域58Bを通過するときに、下側領域58Bに接触することによって、搬送方向において下流側から順に湾曲する(順カールする)。これにより、筒カールした用紙3を、下側領域58Bを通過させることによって強制的に順カールさせて、筒カールを確実に解消することができる。
(9)図1に示すように、排紙トレイ44において、排出された用紙3が積み重ねられる載置面44Aは、搬送方向における上流側から下流側へ向かう途中で、上向きに凸湾曲している。そのため、搬送方向における上流側から下流側へ向かうに従って上向きに凸湾曲した(順カールした)用紙3を、排紙トレイ44に沿わせて良好に積み重ねることができる(図6(b)および図7(b)参照)。
<変形例>
1.変形例1
図11は、カバーを左後側から見た斜視図である。図12は、定着ユニットの要部およびカバーを左後側から見た斜視図である。
上記の実施形態では、筒カールした用紙3において湾曲した両端部3Dに対するフラッパ49の当接荷重を変化させるために、フラッパ49を両端部3Dへ向けて付勢するばね63の付勢力を変化させている(図9参照)。
これに代え、フラッパ49の移動範囲(揺動範囲)を変化させる(規制する)ことで、両端部3Dに対するフラッパ49の当接荷重を変化させてもよい。
この場合、図11および図12に示すように、上述したカバー60に、調整部材の一例としての切換部材68が設けられている。
切換部材68は、図11および図12でのカバー60の姿勢を基準として、カバー60の後面、つまり、上述した外面54の左端部の上下方向略中央に設けられている。切換部材68は、幅方向に長手のブロック形状である。切換部材68の後面は、左側へ向かうに従って、後側へ階段状に突出している。詳しくは、図12に示すように、切換部材68の後面は、右側から順に、第1部68Aと、第2部68Bと、第3部68Cとに区画されている。第1部68A、第2部68Bおよび第3部68Cのそれぞれは、幅方向に沿って平坦に形成されているが、第2部68Bは第1部68Aよりも後側に位置し、第3部68Cは第2部68Bよりも後側に位置している。
切換部材68の上面および下面のそれぞれには、半球状の凸部(図示せず)が形成されている。
また、切換部材68には、1対の掴み部材69が一体的に設けられている。掴み部材69は、上下方向に薄く前後方向に長手の板状に形成されており、1対の掴み部材69が、切換部材68の左端部を上下方向から挟持している。
そして、このような切換部材68に関連して、カバー60の後面(外面54)には、後側に突出する1対のレール70が一体的に設けられている。1対のレール70は、上下方向に間隔を隔てて対向しつつ、幅方向に沿って延びている。上側のレール70の下面には、3つの凹部71が幅方向に間隔を隔てて形成されている。下側のレール70の上面には、上側のレール70の凹部71と幅方向において一致する位置に、3つの凹部71が形成されている(図11も参照)。
切換部材68は、1対のレール70に挟持されており、この状態で掴み部材69を掴んで左右に動かすことによって、幅方向に沿ってスライド自在である。ここで、最も右側にスライドしたときの切換部材68の位置は、右端位置とされ、最も左側にスライドしたときの切換部材68の位置は、左端位置とされ、右端位置と左端位置との間は、中央位置とされる。図12では、切換部材68が右端位置に配置された状態が示されている。
切換部材68が右端位置にあるとき、上述した切換部材68の各凸部(図示せず)が、対応するレール70において最も右側の凹部71に嵌る。切換部材68が中央位置にあるとき、各凸部(図示せず)は、対応するレール70の3つの凹部71において真ん中にある凹部71に嵌る。切換部材68が左端位置にあるとき、各凸部(図示せず)は、対応するレール70において最も左側の凹部71に嵌る。
切換部材68の位置を変更したい場合には、カバー60を上述したように開いて切換部材68をユーザ側へ露出させる。そして、掴み部材69を掴んで切換部材68の位置を、右端位置と、中央位置と、左端位置とのいずれかに切り換え、その後、カバー60を閉じる。これにより、第1位置から第2位置までの間におけるフラッパ49の移動範囲(図2参照)を変化させることができる。
詳しくは、カバー60を閉じると、切換部材68の後面が、フラッパ49の突起67に対して前側から対向する。そのため、切換部材68の後面において、第1部68A、第2部68Bおよび第3部68Cのどれがフラッパ49の突起67に対向するのかに応じて、フラッパ49の移動範囲が変化する。
切換部材68が左端位置にあると、第1部68Aが突起67に対向する。第1部68Aは、切換部材68の後面において最も前側に位置している。そのため、第2位置にあるフラッパ49(図2において実線で示したフラッパ49を参照)を第1位置(図2において点線で示したフラッパ49を参照)へ向けて前側へ移動させても、その途中で突起67が切換部材68にぶつかることはなく、フラッパ49は第1位置まで移動することができる。この場合、フラッパ49は、第1位置と第2位置との間のすべての範囲において移動することができる。
切換部材68が中央位置にある場合、第2部68Bが突起67に対向する。第2部68Bは、第1部68Aよりも後側に位置している。そのため、第2位置にあるフラッパ49を第1位置へ向けて前側へしばらく移動させると、途中で突起67が第2部68Bにぶつかり、フラッパ49は第1位置まで移動することができない。この場合、フラッパ49の移動範囲が、第1部68Aが突起67に対向する場合(切換部材68が左端位置にある場合)よりも狭くなる。
切換部材68が右端位置にある場合、第3部68Cが突起67に対向する。第3部68Cは、第2部68Bよりも後側に位置している。そのため、第2位置にあるフラッパ49を第1位置へ向けて移動させると、すぐに突起67が第3部68Cにぶつかり、フラッパ49は第2位置からほとんど移動できない。この場合、フラッパ49の移動範囲が、第2部68Bが突起67に対向する場合(切換部材68が中央位置にある場合)よりも狭くなる。
ここで、図2および図12を参照して、フラッパ49は、第2位置側へ近付く程(実線で示したフラッパ49を参照)、用紙3の両端部3Dを内面53へ強く押圧するので、両端部3Dに対するフラッパ49の当接荷重が大きくなる(図10参照)。そのため、切換部材68が右端位置にある場合には、フラッパ49は第2位置からほとんど移動できないので、両端部3Dに対するフラッパ49の当接荷重は、切換部材68が中央位置および左端位置のいずれにある場合よりも大きい。
逆に、フラッパ49は、第1位置側へ近付く程(点線で示したフラッパ49を参照)、内面53から離れる。そのため、フラッパ49が第1位置側へ近付く程、フラッパ49が両端部3Dを内面53へ押圧する力が小さくなるので、両端部3Dに対するフラッパ49の当接荷重が小さくなる(図10参照)。そのため、切換部材68が左端位置にある場合には、フラッパ49は第2位置から第1位置まで移動できるので、両端部3Dに対するフラッパ49の当接荷重は、切換部材68が中央位置および右端位置のいずれにある場合よりも小さい。
そして、切換部材68が中央位置にある場合には、フラッパ49の移動範囲は、切換部材68が右端位置にある場合よりも広いが、切換部材68が左端位置にある場合よりも狭い。そのため、切換部材68が中央位置にある場合における両端部3Dに対するフラッパ49の当接荷重は、切換部材68が右端位置にある場合よりも小さく、切換部材68が左端位置にある場合よりも大きい。
このように、切換部材68は、フラッパ49の移動範囲(位置)を変化させることで、用紙3の両端部3Dに対するフラッパ49の当接荷重を変化させる。このようにフラッパ49の移動範囲を変化させる場合には、ばね63(図8または図9参照)によってフラッパ49を両端部3Dへ向けて付勢しなくてもよく、ばね63自体を設けなくてもよい。さらには、フラッパ49を両端部3Dから離間する方向へ向けて付勢していてもよい(図10参照)。
また、図12に示す切換部材68は、上述したようにフラッパ49の移動範囲を変化させることで両端部3Dに対するフラッパ49の当接荷重を変化させるのに代えて、フラッパ49を所定の位置で位置決めしてもよい。この場合、たとえば、切換部材68は、比較的大きい当接荷重が発生する所定位置(第2位置側)と、比較的小さい当接荷重が発生する別の位置(第1位置側)と、これらの間の大きさの当接荷重が発生するさらに別の位置とにおけるいずれかの位置でフラッパ49を選択的に位置決めする。
以上のように、本体ケーシング2に含まれるカバー60に設けられた切換部材68が、フラッパ49の位置を変化させることで、用紙3の両端部3Dに対するフラッパ49の当接荷重を変化させるので、用紙3の筒カールを、その程度に応じて適切に解消することができ、また、筒カールした用紙3を順カールさせて筒カールを解消することができる。
なお、上記の実施形態では、フラッパ49が揺動するように構成しているが、これに代え、フラッパ49がスライド移動するように構成してもよい。
また、上記の実施形態では、フラッパ49は、定着ユニット18の出口39に対して搬送方向下流側における近傍に位置するように、排紙パス46に配置されているが(図2参照)、排紙パス46に配置されるのであれば、定着ユニット18から離れていてもよい。
2.変形例2
上記の実施形態では、図1に示すように複数の感光ドラム27から用紙3に直接トナー像を転写するダイレクト転写方式のカラープリンタを例示したが、本発明はこれに限らず、各感光ドラム27のトナー像を一旦中間転写体に転写してから用紙3に一括転写する中間転写方式のカラープリンタやモノクロプリンタに適用することもできる。また、感光ドラム27をレーザによって露光させたが、LED素子によって感光ドラム27を露光させるレーザプリンタにも本発明は適用可能である。
本発明に係るレーザプリンタの一実施形態を示す左側断面図である。 図1の要部拡大図である。 定着ユニットを左前側から見た斜視図である。 図3において、フラッパが第1位置にある状態を示す。 図5(a)は、筒カールを説明するための図である。図5(b)は、順カールを説明するための図である。 図6(a)は、筒カールした用紙が排紙トレイに排出された状態を左前側から見た斜視図である。図6(b)は、順カールした用紙が排紙トレイに排出された状態を左前側から見た斜視図である。 図7(a)は、筒カールした用紙が排紙トレイに排出された状態を左側から見た側面図である。図7(b)は、順カールした用紙が排紙トレイに排出された状態を左側から見た側面図である。 フラッパを左前側から見た斜視図である。 定着ユニットにおいて、フラッパを含む要部を右前側から見た斜視図である。 図2のA−A矢視断面の要部を模式的に示した図である。 カバーを左後側から見た斜視図である。 定着ユニットの要部およびカバーを左後側から見た斜視図である。
符号の説明
1 レーザプリンタ
2 本体ケーシング
3 用紙
3D 両端部
18 定着ユニット
44 排紙トレイ
44A 載置面
46 排紙パス
48 反転パス
49 フラッパ
58A 上側領域
58B 下側領域
60 カバー
63 ばね
66 フック
68 切換部材
Z 搬送方向

Claims (10)

  1. 記録媒体に転写された現像剤像を熱定着する定着部と、
    現像剤像が熱定着された前記記録媒体が排出される排出部と、
    前記定着部から前記排出部へ搬送される前記記録媒体を通過させる搬送経路と、
    前記記録媒体の搬送方向に対する直交方向の両端部が前記定着部による熱定着に起因して湾曲した前記記録媒体の前記両端部に対して、前記両端部の湾曲側から当接するように前記搬送経路に配置された当接部材とを備え、
    前記両端部の湾曲の程度に応じて、前記両端部に対する前記当接部材の当接荷重が変化することを特徴とする、画像形成装置。
  2. 前記搬送経路は、前記搬送方向における上流側から下流側へ向かって湾曲し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。
  3. 前記当接部材は、揺動することによって前記両端部に当接することを特徴とする、請求項1または2に記載の画像形成装置。
  4. 前記当接部材の少なくとも一部は、前記定着部における前記記録媒体の搬送方向から投影したときに、前記定着部と重なることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載の画像形成装置。
  5. 前記搬送経路から分岐し、前記記録媒体における表裏の両面に画像を形成するために、一方の面に現像剤像が熱定着された前記記録媒体の向きを反転させる反転経路を備え、
    前記当接部材は、前記記録媒体を、前記搬送経路また前記反転経路へ選択的にガイドすることを特徴とする、請求項1ないし4のいずれかに記載の画像形成装置。
  6. 前記当接部材を前記両端部へ向けて付勢する付勢部材と、
    前記付勢部材の付勢力を変化させることで、前記両端部に対する前記当接部材の当接荷重を変化させる調整部材と
    を備えていることを特徴とする、請求項1ないし5のいずれかに記載の画像形成装置。
  7. 前記画像形成装置の筐体に含まれるカバーと、
    前記カバーに設けられ、前記当接部材の位置を変化させることで、前記両端部に対する前記当接部材の当接荷重を変化させる調整部材と
    を備えていることを特徴とする、請求項1ないし5のいずれかに記載の画像形成装置。
  8. 前記当接部材では、前記両端部に当接する部分と前記搬送方向において一致する第1領域が、前記搬送方向から投影したときに、平坦に形成されていることを特徴とする、請求項1ないし7のいずれかに記載の画像形成装置。
  9. 前記当接部材において、前記第1領域に対して前記搬送方向上流側から連続する第2領域は、前記搬送方向における上流側から下流側へ向かって湾曲していることを特徴とする、請求項8に記載の画像形成装置。
  10. 前記排出部において、排出された前記記録媒体が積み重ねられる部分は、前記搬送方向における上流側から下流側へ向かう途中で、上向きに凸湾曲していることを特徴とする、請求項1ないし9のいずれかに記載の画像形成装置。
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