JP2010006538A - シート材排出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成により、小型の画像形成装置において、さらに多様な紙種を安定して排出することのできる信頼性の高いシート材排出装置を提供する。
【解決手段】駆動を受け回転するローラ軸と、前記ローラ軸に同心円に取り付いた複数の排紙ローラ１８と、前記排紙ローラ１８に弾性力により当接され従動回転する排紙コロ１９と、前記排紙コロ１９の少なくとも一方の端部に一体成形された拍車形状の蹴り出しフランジ部と、前記ローラ軸に同心円で、かつ排紙ローラ間に取り付いた前記排紙ローラ外径より大径の排紙リングとを有し、前記排紙リングが低弾性であることを特徴とするシート材排出装置の構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明はシート材排出装置に関するものである。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等の処理を行う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。

図６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。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。

画像形成装置においては搬送の信頼性を得るため図６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。

給紙トレイ1にセットされたシート材Ｐは、駆動モータ2の作動により、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。

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。18は排紙ローラであり、同ローラゴム部18ｂにバネ力によって付勢当接される排紙コロ19とでニップを形成し、シート材を排紙トレイ20へ排出する。

排紙部を排紙方向から見たものが図７-(a)、図７-(b)である。ここでは排紙ローラが２個の場合の例を示す。図中、18ａは、シートを非平面状に腰付けする腰付け手段としての排紙リングである。

このリングは、排紙トレイ20へシート材Ｐを排紙する際に、図７-(a) 中、点線で示したように、シート材に腰を持たせる機能を持つ。これにより、図６Ｐ´で示したように、紙先端を排紙口より遠方へ着地させることが可能となる。よって、印字面側へカールした紙が排紙口直下に着地することによる、排紙積載紙の押し出しを防止することができ、排紙されたシート材の整列性を良化することができる。同様の手段は排紙ローラが複数個の場合であっても、各排紙ローラ間に排紙リングを配置することにより、同様の効果を得ることができる。

前記排紙コロ19は、蹴り出しフランジ部19a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。

上記の例として、下記特許文献１をあげることが出来る。
特開2005-053596号公報

ここで排紙リングの機能に注目すると、薄紙に代表される剛性の低いシート材の通紙時には、排紙リングは紙先端を遠方に着地させる目的で紙に腰付けをする機能を果たすため、その外径は大きいことが望ましい。他方、厚紙に代表される剛性の高いシート材の通紙の際には、もともと剛性の高い紙であるため腰付けを行う必要がなく、排紙リング外径は小さくとも良い。

次に、排紙リング径と排紙付勢圧Ｆの関係に注目すると、薄紙通紙の際にはシート剛性が低いために、図７-(a)に示すように排紙リングが大径であっても排紙コロを押し下げる要因にはならず、排紙遅延ジャムは発生しない。他方、厚紙通紙の際にはシート剛性が高いために、図７-(b)に示すように排紙リングが大径であると紙の剛性により排紙ニップが離間し、搬送力を大幅にロスすることによる、排紙遅延ジャムが発生する懸念がある。この対策として排紙付勢圧Fを大きくすることが考えられるが、排紙付勢圧を大きくすると、排紙コロの拍車部がシート材に食い込み、拍車跡の不良が発生する懸念がある。

上記のように従来例では排紙リングには、薄紙には大径が、そして厚紙には小径がそれぞれ有利であるという、背反する機能が要求される。そのため排紙リング外径は、剛性の異なるシート材の間で排紙性能のトレードオフを計り、最適な径を選択する必要があった。そのため排出可能な紙種が比較的狭い範囲に限定されてしまうという問題点があった。

一方、近年では画像形成装置の普及が進んできたために、エンド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。また、このような装置としては、装置の小型化の観点に反しないこと、対応手段は簡易で部品点数の少ないものであることが望ましい。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、
本出願に係る第1の発明の目的は、簡易な構成により、さらに多様な紙種を安定して排出することのできる信頼性の高いシート材排出装置を提供することである。

また、
本出願に係る第２の発明の目的は、多様な紙種をより長期に渡って安定して排出することのできる耐久性の高いシート材排出装置を提供することである。

また、
本出願に係る第３の発明の目的は、上記第2の発明をより簡易な構成で達成することにより、低コストなシート材排出装置を提供することである。

本出願に係る第４の発明の目的は、紙搬送路が小径で、排紙部周辺でのシート材の曲率が大きい際にも安定した排紙を可能にすることにより、より小型なシート材排出装置を提供することである。

上記目的を達成するため
本出願に係るシート材排出装置は、
第1の発明にあっては、駆動を受け回転するローラ軸と、前記ローラ軸に同心円に取り付いた複数の排紙ローラと、前記排紙ローラにバネ力により当接され従動回転する排紙コロと、前記排紙コロの少なくとも一方の端部に一体成形された拍車形状の蹴り出しフランジ部と、前記ローラ軸に同心円で、かつ排紙ローラ間に取り付いた前記排紙ローラ外径より大径の排紙リングとを有し、前記排紙リングが低弾性であることを特徴とする。

上記の構成とすることにより、剛性の高いシート材を搬送する際には、前記排紙リングが、シート材からの負荷による弾性変形で小径化し、前記排紙コロの押し込み量を低減することができる。これにより前記排紙ニップの離間を防ぎ、剛性の高いシート材の排紙滞留ジャムの発生を防止することができる。かつ、剛性の低いシート材を搬送する際には前記排紙リングは弾性変形を起こさないため、剛性の低いシート材の紙幅方向中央に腰付けをするという排紙リングのもつ本来の機能を損なうことはない。

また、
本出願に係る第２の発明にあっては、駆動を受け回転するローラ軸と、前記ローラ軸に同心円に取り付いた複数の排紙ローラと、前記排紙ローラにバネ力により当接され従動回転する排紙コロと、前記排紙コロの少なくとも一方の端部に一体成形された拍車形状の蹴り出しフランジ部と、前記ローラ軸に同心円で、かつ排紙ローラ間に取り付いた前記排紙ローラ外径より大径の排紙リングと、前記排紙リングの内径部が外径部より低弾性であることを特徴する。

上記の構成とすることにより、前記第1の発明と同様の作用から、剛性の高いシート材の排紙滞留ジャムの発生を防止することができ、さらに、排紙リング外周部を高弾性とすることにより、多量のシート材を搬送した際の、排紙リング外周部の摩耗を防止し、より長期に渡り高い排出性能を維持することが可能となる。

また、
本出願に係る第３の発明にあっては、前記ローラ軸と前記排紙リングが一体成形されることを特徴とする。

上記の構成とすることにより、前記第２の発明と同様の作用から、剛性の高いシート材の排紙滞留ジャムの発生を防止する高耐久な装置を構成し、さらに、前記ローラ軸と前記排紙リングを一体成形することにより、より低コストなシート材排出装置を提供することができる。

また、
本出願に係る第４の発明にあっては、前記排紙ローラと前記排紙コロにより構成される排紙ニップ部は、前記排紙ニップ方向と異なる角度に取り付けられた紙搬送ガイドの直後に配置される。

上記の構成とすることにより、剛性の高いシート材で最も搬送抵抗が高くなる前記排紙ニップ方向と異なる角度に取り付けられた紙搬送ガイドの直後に排紙ニップが配置される構成であっても、通紙時に排紙リングが弾性変形し、シート材を排出することが可能となる。

以上説明したように、
本出願に係るシート材排出装置は、
第1の発明によれば、剛性の高いシート材の排紙滞留ジャムの発生を防止することができ、坪量に左右されずに多様な紙種に対応した排紙装置を提供することが可能となる。かつ剛性の低いシート材の紙幅方向中央に腰付けをするという排紙リングのもつ本来の機能も損なうことはない。

また、
第２の発明によれば、前記第1の発明の効果に加え、より長期に渡るシート材排出を可能にする耐久性の高いシート材排出装置を提供することが可能となる。

また、
第３の発明によれば、前記第２の発明の効果に加え、より低コストなシート材排出装置を提供することが可能となる。

また、
第４の発明によれば、前記排紙ニップ方向と異なる角度に取り付けられた紙搬送ガイドの近接直後に前記排紙ニップが配置される構成が可能となるため、より小型なシート材排出装置を提供することが可能となる。

次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。

以下、本発明を実施形態に基づいて説明する。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。

図２は、
本発明の第１の提案を施した、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。不図示のメインスイッチより電源が投入されると、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。

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。

給紙されたシート材Pは、搬送ローラ対5を介して、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。

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。

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18と排紙コロ19よりなる排紙部へと反転搬送される。

この排紙ローラ18は、金属またはモールド成型された樹脂からなる軸18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ゴム部18ｂとにより構成され、画像形成済みシートＰの非印字面側に位置するように設定されている。この排紙ローラは排紙ローラ軸が駆動力を受けることにより回転する。

この排紙ローラに、バネ力で付勢力を与えられた排紙コロが当接され、排紙ニップが形成される。

ここで排紙ローラ18と排紙コロ19近傍の構成についてさらに詳細に説明する。図１は、同画像形成装置Ｍの排紙部近傍を、排紙方向Ｌから見た図である。

本発明では、排紙リングに、ゴムあるいはスポンジ状の低弾性の材料を用いる。ここで低弾性材料としては、薄紙通紙時(坪60gf)には弾性変形量が0.5ｍｍ以下であり、厚紙通紙時(坪163g)には弾性変形量が1mm以上の材料により構成する。

上記構成により、図１に示すように、薄紙通紙の際には同図中破線のように、排紙リングが従来と同様に紙の腰付けとして機能する。かつ、厚紙通紙時には同図中一点鎖線のように、排紙リングが弾性変形することにより、排紙コロの押し下げ量を低減し、排紙ニップの離間による排紙遅延ジャムを防止することが可能となる。

また上記構成は、図４に示すように排紙ニップ上流側で紙後端部が搬送ガイドにより規制される排紙部で特に有効である。なぜならば、このような構成では搬送抵抗、そして紙の剛性により排紙コロを押し下げる負荷がさらに増加し、排出できる紙種の範囲が狭まってしまう。そこで上記構成において、排紙リングを低弾性化することにより、より多様な紙種を搬送することが可能な、小型のシート材排出装置を構成することが可能となる。

本発明の第２の実施形態としては、図３に示すように、内径部にゴム部材を取り付け、かつ外径部に耐摩耗性の高い樹脂材料により排紙リングを構成する。これにより排紙リングを低弾性化しつつ、排紙リング外周部の耐磨耗性を向上させることが可能となる。これにより、多量のシート材を搬送した際の排紙リング外周部の摩耗を防止し、より長期に渡り高い排出性能を維持することが可能となる。

本発明の第３の実施形態としては、図５に示すように、排紙リングがある程度の荷重が負荷されることにより弾性変形する形状により排紙部を構成した。これにより、低弾性な排紙リングをローラ軸と一体成形することが可能となり、上記実施例２と同等の効果を持ちつつ、さらに低コストなシート材排出装置を構成することが可能となる。

以上、本発明に好適な一実施例を例示的に説明したが、本発明の範囲は上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術思想の範囲内で想到し得る種々の変形例を含むものである。

例えば、本実施例では排紙リングの内径部が外径部より低弾性である排紙リングの例を挙げたが、その逆に、外径部が内径部よりも低弾性である排紙リングを構成することもできる。この場合、請求項１と同様の効果を得ることができる。

また、本実施例では排紙リングは１個の例を挙げたが、複数個で構成することも同様に有効である。

また、本実施例では排紙リングの低弾性化により、リングが圧縮方向に弾性変形する例をあげたが、排紙リングがローラ軸方向に撓む変形によっても、同様の効果が得られる。

本発明、第１の実施例を施した画像形成装置排紙部概観図(排紙方向から見た図)。 本発明、第１の実施例を施した画像形成装置断面図。 本発明、第2の実施例を施した画像形成装置排紙部概観図(排紙方向から見た図)。 本発明、第3の実施例を施した画像形成装置排紙部概観図(排紙方向から見た図)。 本発明の変形例を施した画像形成装置排紙部概観図(排紙方向から見た図)。 従来の画像形成装置断面図。 （ａ）従来の画像形成装置に置ける排紙部（低剛性シート材を搬送する場合）（ｂ）従来の画像形成装置に置ける排紙部（高剛性シート材を搬送する場合）。

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（定着ヒータを含む）
１２ 中継ローラ
１４ 分離ガイド
１５・１６・１７ シートガイド
１８・３８排紙ローラ
１８ａ 従来の排紙ローラリング部
１８ｂ 排紙ローラゴム部
１９ 排紙コロ
１９ａ 蹴り出しフランジ部
２０ 排紙トレイ
２８ａ 第１の実施例を施した排紙ローラリング部
２８ｃ 第2の実施例を施した排紙ローラリング外径部
２８ｄ 第2の実施例を施した排紙ローラリング内径部
２８ｅ 変形例を施した排紙ローラリング部
Ｆ 排紙コロ付勢力
Ｐ・Ｐ´ シート材
Ｍ 画像形成装置本体

Claims (4)

1. 駆動を受け回転するローラ軸と、
   前記ローラ軸に同心円に取り付いた複数の排紙ローラと、
   前記排紙ローラに弾性力により当接され従動回転する排紙コロと、
   前記排紙コロの少なくとも一方の端部に一体成形された拍車形状の蹴り出しフランジ部と、
   前記ローラ軸に同心円で、かつ排紙ローラ間に取り付いた前記排紙ローラ外径より大径の排紙リングとを有し、
   前記排紙リングが低弾性であることを特徴とするシート材排出装置。
2. 駆動を受け回転するローラ軸と、
   前記ローラ軸に同心円に取り付いた複数の排紙ローラと、
   前記排紙ローラにバネ力により当接され従動回転する排紙コロと、
   前記排紙コロの少なくとも一方の端部に一体成形された拍車形状の蹴り出しフランジ部と、
   前記ローラ軸に同心円で、かつ排紙ローラ間に取り付いた前記排紙ローラ外径より大径の排紙リングとを有し、
   前記排紙リングの内径部が外径部より低弾性であることを特徴する請求項１に記載のシート材排出装置。
3. 前記ローラ軸と前記排紙リングが一体成形されることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のシート材排出装置。
4. 前記排紙ローラと前記排紙コロにより構成される排紙ニップ部が、
   前記排紙ニップ方向と異なる角度の紙搬送ガイドの近接直後に設けられることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のシート材排出装置。

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