JP2010030709A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大型化を抑制するとともに、用紙を排出ローラのスラスト方向（軸方向）に移動させて排出することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】ニップ部で用紙をニップして用紙に画像を定着させる定着ローラ６４と、軸方向に移動可能に設けられ、画像が定着した用紙をニップ部でニップするとともに軸方向に移動させて排出可能な排出ローラ７０と、排出ローラ７０を軸方向に移動させるシフト機構８０と、用紙が排出される排出トレイ９８と、排出される用紙の排出ローラ７０の軸方向に沿う長さが最大値となる場合に、シフト機構８０による排出ローラ７０の軸方向の移動を中止し、排出される用紙の排出ローラ７０の軸方向に沿う長さが最大値よりも小さい場合に、シフト機構８０による排出ローラ７０の軸方向の移動を許容するプリンタコントローラ３４と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、排出ローラをスラスト方向（軸方向）に移動させるシフト部を備えた画像形成装置に関する。

従来の画像形成装置には、用紙に画像を定着させる定着ローラと、画像が定着された用紙を排出トレイに排出する排出ローラと、排出ローラをスラスト方向（軸方向）に移動させるシフト部と、を備えたものがある。この種の画像形成装置は、シフト部により排出ローラをスラスト方向（用紙幅方向）に移動させることにより、用紙をずらして排出することができる。
特開平５−２９４５３９号公報

ところで、排出トレイで用紙を受ける部位の用紙幅方向にわたる寸法（長さ）は、排出される最大となる用紙の紙幅寸法と、その用紙を用紙幅方向にずらしたシフト量と、の合計寸法（最大用紙幅+シフト量）になるように設計されている。このため、この種の画像形成装置は、用紙を用紙幅方向にずらすシフト部の機構を備えていない画像形成装置と比較して、排出トレイの用紙幅方向にわたる寸法が大きくなる分だけ、大型化する問題がある。

そこで、本発明は、大型化を抑制するとともに、用紙を排出ローラのスラスト方向（軸方向）に移動させて排出することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

本願第１発明は、ニップ部で用紙をニップして用紙に画像を定着させる定着ローラと、軸方向に移動可能に設けられ、画像が定着した用紙をニップ部でニップするとともに軸方向に移動させて排出可能な排出ローラと、前記排出ローラを軸方向に移動させるシフト部と、用紙が排出される排出部と、排出される用紙の前記排出ローラの軸方向に沿う長さが最大値となる場合に、前記シフト部による前記排出ローラの軸方向の移動を中止し、排出される用紙の前記排出ローラの軸方向に沿う長さが前記最大値よりも小さい場合に、前記シフト部による前記排出ローラの軸方向の移動を許容する制御部と、を備える。

この構成によれば、排出される用紙の排出ローラの軸方向に沿う長さが最大値となる場合には、シフト部による排出ローラの軸方向の移動が制御部により中止される。一方、排出される用紙の排出ローラの軸方向に沿う長さが最大値よりも小さい場合には、シフト部による排出ローラの軸方向の移動が制御部により許容される。これにより、排出される用紙の排出ローラの軸方向に沿う長さが最大値となる場合には、用紙は、排出ローラの軸方向に沿って移動されず、そのままの形（排出ローラの軸方向に沿ってずれない形）で排出部に排出される。一方、排出される用紙の排出ローラの軸方向に沿う長さが最大値よりも小さい場合には、用紙は、排出ローラの軸方向に沿って適宜移動され、排出ローラの軸方向に沿ってずれる形で排出部に排出される。このため、排出部の排出ローラの軸方向に沿う寸法を、最大値となる用紙の排出ローラの軸方向に沿う寸法と同じ寸法にすることで、全ての用紙を確実に受け止めることができる。この結果、用紙のシフト機能を維持するとともに、排出部の大きさをコンパクトに設計することができ、ひいては画像形成装置の大型化を抑制することができる。

本願第２発明は、本願第１発明の画像形成装置において、前記排出部の前記排出ローラの軸方向に沿う寸法は、前記最大値となる用紙の前記排出ローラの軸方向に沿う寸法と同じ寸法に設定される。

この構成によれば、排出部の前記排出ローラの軸方向に沿う寸法は、最大値となる用紙の排出ローラの軸方向に沿う寸法と同じ寸法に設定されるため、排出部が小型になる。この結果、画像形成装置を小型化することができる。

本発明によれば、用紙のスタック不良、用紙の詰まり、用紙の皺の発生又は折れ曲がりなどを防止して、用紙を適切な位置にずらして排出することができる。

次に、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。

図１に示すように、画像形成装置１０は、ファクシミリ機能とコピー機能を備えたいわゆる複合機として構成したもので、ＭＰＵ１２、ＮＣＵ（網制御回路：Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１４、ＭＯＤＥＭ１６、ＲＯＭ１８、ＲＡＭ２０、画像メモリ（ＤＲＡＭ）２２、ＣＯＤＥＣ（符号化・復号器：Ｃｏｄｅｒ ａｎｄ Ｄｅｃｏｄｅｒ）２４、操作部２６、スキャナ２８、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）３０が接続されたプリンタＩ／Ｆ３２と、複数の給紙カセット（図示省略）と、を備えている。

ＭＰＵ１２は、この装置を構成する各部を制御する。ＮＣＵ１４は、電話回線網（ＰＳＴＮ）との接続を制御し、受信原稿のデータを受信するとともに、相手先の電話番号（ＦＡＸ番号を含む）に対応したダイヤル信号を送出する機能及び着信を検出するための機能を備えている。ＭＯＤＥＭ１６は、ＩＴＵ（国際電気通信連合）−Ｔ勧告Ｔ．３０に従ったファクシミリ伝送制御手順に基づいて、Ｖ．１７、Ｖ．２７ｔｅｒ、Ｖ．２９等に従った送信データの変調及び受信データの復調を行う。或いは、これらに加えてＶ．３４に従った送信データの変調及び受信データの復調を行う。

ＲＯＭ１８は、この装置を制御するためのプログラムを記憶する。ＲＡＭ２０は、データ等を一時的に記憶する。画像メモリ２２は、受信データあるいはスキャナ２８で読み取った画データを一時的に記憶する。ＣＯＤＥＣ２４は、読み取った画データを送信するために、ＭＨ、ＭＲ、ＭＭＲ方式等により符号化（エンコード）し、受信画データを復号（デコード）する。操作部２６は、ユーザがＦＡＸ送信・受信、プリント（用紙印字）等の指示をするためのものである。スキャナ２８は、ＦＡＸ送信するときに原稿の画データを読み取る。

画像形成装置１０は、プリンタ各部を制御するプリンタコントローラ３４を備えている。また、プリンタコントローラ（制御部）３４は、ＣＰＵ３６と、ＲＡＭ３８と、を内蔵している。ＣＰＵ３６は、用紙１（図３参照）に対する画像形成処理に関するシステム全体を制御している。

特に、ＣＰＵ３６は、排出される用紙１が部数ごとにグループ分けさせる信号が操作部２６から入力された場合には、ＣＰＵ３６は、位置検出センサ６０からの検出信号の有無より駆動ローラ７６及び従動ローラ７８が初期位置（ホームポジション）に位置しているか否かを判断し、ＲＡＭ３８に記憶されているスラスト動作プログラムに基づいて、駆動ローラ７６及び従動ローラ７８の軸方向（スラスト方向、図３中矢印Ｘ方向又は矢印Ｙ方向）移動の駆動源であるモータ９０の駆動を制御する。これにより、用紙１の後端部が定着ローラ６４のニップ部を離れ用紙１が排出ローラ７０のみで搬送される状態になったときから、駆動ローラ７６及び従動ローラ７８が軸方向一方側（図２中矢Ｘ方向側）に向かって移動する。なお、ＣＰＵ３６は、用紙１が排出トレイ９８（排出部、図３参照）に排出された後、駆動ローラ７６及び従動ローラ７８が初期位置（ホームポジション）に戻るようにモータ９０を制御する。

また、ＣＰＵ３６は、排出される用紙１の排出ローラ７０の軸方向に沿う長さが最大値となる場合に、シフト機構８０による排出ローラ７０の軸方向の移動を中止する。一方、ＣＰＵ３６は、排出される用紙１の排出ローラ７０の軸方向に沿う長さが最大値よりも小さい場合に、シフト機構８０による排出ローラ７０の軸方向の移動を許容する。換言すれば、ＣＰＵ３６は、排出される用紙１の排出ローラ７０の軸方向に沿う長さが最大値となる場合には、シフト機構８０を初期位置（ホームポジション）から移動させない（モータ９０を駆動させない）。一方、ＣＰＵ３６は、排出される用紙１の排出ローラ７０の軸方向に沿う長さが最大値よりも小さい場合には、シフト機構８０を初期位置（ホームポジション）から移動可能に制御する（モータ９０を駆動させる）。

ＲＡＭ３８には、排出される用紙１が部数ごとにグループ分けさせる信号が操作部２６から入力された場合には、ＰＤＳ５６の検出信号と、モータ９０の駆動制御との関係を規定したスラスト動作プログラムが記憶されている。

また、ＲＡＭ３８には、排出される用紙１の排出ローラ７０の軸方向に沿う長さとシフト機構８０の駆動との関係を規定した特殊プログラムが記憶されている。具体的には、特殊プログラムは、排出される用紙１の排出ローラ７０の軸方向に沿う長さが最大値となる場合には、シフト機構８０を初期位置（ホームポジション）から移動させ、排出される用紙１の排出ローラ７０の軸方向に沿う長さが最大値よりも小さい場合には、シフト機構８０を初期位置（ホームポジション）から移動可能にするためのプログラムである。

なお、後述するように、用紙１の大きさは、用紙サイズ検知センサ１００からの検知信号、あるいは、操作部２６から入力された用紙１のサイズに関する情報などに基づいて、ＣＰＵ３６により判断される。

また、画像形成装置１０の内部には、感光体として外周面に光導電膜を有する感光ドラム４２が配置され、感光ドラム４２は、駆動源（図示せず）により回転される。この感光ドラム４２の周囲には、ブラシローラ式の帯電器として帯電ブラシ４４が配置されている。

感光ドラム４２の周囲に配置された露光部としてのＬＥＤプリントヘッド４８は、多数のＬＥＤを並設してなり、入力された画情報に基づき感光ドラム４２の外周面に光を照射し、外周面に画情報に対応する静電潜像を形成する。なお、ＬＥＤプリントヘッド４８の出力は、プリンタコントローラ３４のＣＰＵ３６により制御される。

また、感光ドラム４２の周囲に配置された現像器は、供給ローラ５０、現像ローラ５２等を備えている。供給ローラ５０は、トナーを入れたトナーケース（図示省略）からトナーを帯電させつつ現像ローラ５２に供給するものである。

さらに、感光ドラム４２の周囲に配置された転写器としての転写ローラ５８は、用紙搬送経路を挟んで感光ドラム４２の外周面と接触するように配置され、駆動源（図示せず）により回転される。

用紙搬送経路の用紙送り出し側に配置された定着ローラ６４は、ハロゲンランプ等のヒータ６６を内蔵するヒートローラ６８及びプレスローラ７２、で構成される。ヒートローラ６８とプレスローラ７２は、転写ローラ５８による転写後の用紙１をニップ部で加熱圧接（ニップ）することにより、用紙１上のトナー画像を定着させる。

また、図１に示すように、画像形成装置１０には、感光ドラム４２の周囲にメモリ除去ブラシ７４が配置されている。このメモリ除去ブラシ７４は、転写後にも感光ドラム４２の外周面に画像の輪郭に沿って残るトナー画像（メモリ画像）を除去するためのものである。

また、感光ドラム４２の用紙搬送方向上流側には、用紙１を検知するためのセンサであるＰＳＳ８２が配置されている。このＰＳＳ８２の検知結果は、プリンタコントローラ３４に出力される。搬送されてくる用紙１は、このＰＳＳ８２に検知され、この検知結果をトリガーとして、用紙搬送方向下流において用紙１への画像形成が実現される。

ＰＳＳ８２の近傍には、クラッチ４６を介して一対のレジストローラ５４が配置されている。このレジストローラ５４により、画像形成処理に適切なタイミングで用紙１が感光ドラム４２側に供給される。

さらに、画像形成装置１０には、給紙ローラ８４が設けられている。この給紙ローラ８４は、給紙カセット（図示省略）に収納された用紙１を、順次、用紙搬送路（図示省略）に供給するためのものである。この給紙ローラ８４には、駆動源としてのモータ８６がクラッチ８８を介して接続されている。給紙ローラ８４がクラッチ８８を介してモータ８６と接続されている状態では、モータ８６の駆動力が給紙ローラ８４に伝達され、給紙ローラ８４が回転する。

給紙カセットには、給紙カセットに収納された用紙１の大きさを検知する用紙サイズ検知センサ１００が設けられている。この用紙サイズ検知センサ１００は、例えば、光センサで構成されており、用紙サイズ検知センサ１００の検知結果は、検知信号として、プリンタコントローラ３４に対して出力される。これにより、プリンタコントローラ３４は、給紙カセットに収納されている用紙１の大きさがＡ３サイズか、Ａ４サイズか、Ｂ５サイズか否かなどを特定する。なお、用紙サイズ検知センサ１００は、給紙カセットに設けられている構成に限定されることはなく、給紙ローラ８４の近傍に設けられていてもよいし、用紙搬送路の近傍に設けられていてもよい。また、用紙１の大きさに関する情報は、用紙サイズ検知センサ１００からの検知信号に基づいて決定される構成だけではなく、例えば、操作部２６からの用紙１の大きさに関する入力情報に基づいて、用紙１の大きさを特定することも可能である。

また、感光ドラム４２の用紙搬送方向下流側には、用紙検知センサであるＰＤＳ５６が配置されている。ＰＤＳ５６は、定着ローラ６４と排出ローラ７０との間に設けられており、用紙１を検出するセンサである。ＰＤＳ５６で用紙１が検出された場合には、用紙１の検出信号がプリンタコントローラ３４に対して出力される。

ＰＤＳ５６の用紙搬送方向下流側には、排出ローラ７０が設けられている。排出ローラ７０は、駆動ローラ７６と、従動ローラ７８と、で構成されている。駆動ローラ７６は、モータなどの駆動源６２により回転駆動される。駆動源６２は、プリンタコントローラ３４からの駆動信号に基づいて駆動ローラ７６を駆動する。従動ローラ７８は、駆動源により回転駆動されるものではなく、駆動ローラ７６からの駆動力により連動して回転するものである。駆動ローラ７６と従動ローラ７８との間には、ニップ部が形成されており、画像が定着された用紙１をニップして駆動ローラ７６の駆動力を伝達させることにより、用紙１を搬送方向下流側に位置する後述の排出トレイ９８（図３参照）に向かって排出する。また、駆動ローラ７６及び従動ローラ７８は、軸方向（スラスト方向）に移動可能となるように設けられている。

ここで、排出ローラ７０には、排出ローラ７０を軸方向に移動させるシフト機構（シフト部）８０が接続されている。図２に示すように、シフト機構８０は、駆動源となるモータ９０と、モータ９０により回転するギア部材９２と、駆動ローラ７６及び従動ローラ７８の軸方向一方側端部に取り付けられギア部材９２と噛み合うラック板９６を有する駆動力伝達部材９４と、で構成されている。モータ９０の駆動は、プリンタコントローラ３４からの駆動信号に基づいて制御される。

モータ９０が駆動することによりギア部材９２が回転する。ギア部材９２が回転することによりラック板９６に回転駆動力が伝達され、駆動力伝達部材９４が駆動ローラ７６及び従動ローラ７８の軸方向に移動可能になる。このように、駆動力伝達部材９４により、モータ９０の回転運動を直線運動に変換して、駆動ローラ７６及び従動ローラ７８の軸方向の移動を実現している。なお、モータ９０を正方向に回転させることにより、駆動ローラ７６及び従動ローラ７８を軸方向一方側に移動させ、モータ９０を逆方向に回転させることにより、駆動ローラ７６及び従動ローラ７８を軸方向他方側（図２中矢印Ｙ方向側）に移動させる。

従動ローラ７８の軸方向他方側端部の近傍には、位置検出センサ６０が配置されている。位置検出センサ６０は、例えば光センサで構成されており、駆動ローラ７６及び従動ローラ７８が初期位置（ホームポジション）にあるか否かを検出する。駆動ローラ７６及び従動ローラ７８が初期位置（ホームポジション）にある場合には、位置検出センサ６０からプリンタコントローラ３４に対して駆動ローラ７６及び従動ローラ７８の検出信号が出力される。

また、排出ローラ７０の用紙搬送方向下流側には、排出トレイ９８が形成されており、排出ローラ７０により排出された用紙１が排出トレイ９８上にスタックされていく。

ここで、図３に示すように、排出トレイ９８の排出ローラ７０の軸方向に沿う寸法Ｂ（図３参照）は、排出される用紙１の中で、排出ローラ７０の軸方向にわたる寸法が最大値となる用紙１の排出ローラ７０の軸方向にわたる寸法Ａ（図３参照）と略同じ寸法となるように設定されている。例えば、Ａ３サイズの用紙１の排出ローラ７０の軸方向にわたる寸法が最大値となる場合には、排出トレイ９８の排出ローラ７０の軸方向に沿う寸法は、Ａ３サイズの用紙１の排出ローラ７０の軸方向にわたる寸法と同じ寸法になる。

上記のように構成された画像形成装置１０において、プリント動作は周知であるが、概説すると、帯電ブラシ４４により感光ドラム４２が約−７５０Ｖに一様に帯電され、その感光ドラム４２にＬＥＤプリントヘッド４８により画情報に対応する静電潜像が形成され、現像ローラ５２により感光ドラム４２上の静電潜像にトナーが吸着されて、感光ドラム４２上にトナー画像が形成される。そして、転写ローラ５８により感光ドラム４２上のトナー画像が用紙１に転写される。転写後は、ヒートローラ６８とプレスローラ７２により用紙１が加熱・加圧され、用紙１にトナー画像が永久像として定着される。このとき、用紙１のサイズが大きい場合、幅方向（搬送方向に対して直交する方向）両端部は、ヒートローラ６８の軸方向両端部に接触し、ヒートローラ６８の軸方向両端部の熱量により用紙１の幅方向両端部のトナー画像が定着される。

次に、第１実施形態に係る画像形成装置１０の作用について説明する。
以下の説明では、排出される用紙１が部数ごとにグループ分けさせる信号が操作部２６から入力された場合について説明する。

図１から図４に示すように、排出される用紙１の排出ローラ７０の軸方向にわたる寸法が最大値であるか否かがプリンタコントローラ３４のＣＰＵ３６により判断される（Ｓ１００）。この判断方法については、上述したとおりである。

排出される用紙１の排出ローラ７０の軸方向にわたる寸法が最大値であると判断された場合（Ｓ１００：ＹＥＳ）には、プリンタコントローラのＣＰＵ３６により、シフト機構８０による排出ローラ７０の軸方向の移動が禁止される（Ｓ１１０）。すなわち、プリンタコントローラのＣＰＵ３６によりモータ８０が駆動されず、排出ローラ７０が軸方向に移動されない。このため、排出ローラ７０の軸方向（スラスト方向）の移動が不可能になるため、排出ローラ７０の軸方向にわたる寸法が最大値である用紙１は、排出ローラ７０の軸方向（スラスト方向）に移動せず、排出ローラ７０によってそのまま排出トレイ９８に排出される。ここで、排出トレイ９８の排出ローラ７０の軸方向に沿う寸法は、排出ローラ７０の軸方向にわたる寸法が最大値である用紙１の排出ローラ７０の軸方向にわたる寸法と略同じ寸法であるため、この用紙１は排出トレイ９８で確実に支持される。なお、排出される用紙１の排出ローラ７０の軸方向にわたる寸法が最大値であるか否かの一例については、排出される用紙１がＡ３サイズであるか否かが挙げられる。

一方、排出される用紙１の排出ローラ７０の軸方向にわたる寸法が最大値でないと判断された場合（Ｓ１００：ＮＯ）には、プリンタコントローラのＣＰＵ３６によるモータ８０の駆動が可能になる（Ｓ１２０）。このため、シフト機構８０により排出ローラ７０が軸方向に沿って移動可能になる。そして、給紙ローラ８４により給紙カセットから用紙１がピックアップされる（Ｓ１３０）。その後、用紙１が用紙搬送方向下流側に搬送されながら、用紙１に所定の画像が転写され、定着される。

そして、用紙１の後端部が検出されたか否かがＣＰＵ３６により判断される（Ｓ１４０）。このＣＰＵ３６による用紙１の後端部の検出方法は、ＰＤＳ５６からの検出信号に基づくものであり、上述したとおりである。

用紙１の後端部が検出されたとＣＰＵ３６により判断された場合（Ｓ１４０：ＹＥＳ）には、プリンタコントローラのＣＰＵ３６によりモータ９０が駆動され、シフト機構８０によって排出ローラ７０が軸方向に移動するとともに、ＣＰＵ３６に内蔵したタイマのカウント処理が開始される（Ｓ１５０）。このため、用紙１は、排出ローラ７０にニップされた状態で排出ローラ７０の軸方向（スラスト方向）に移動しながら、排出トレイ９８に排出される。これにより、排出ローラ７０の軸方向（スラスト方向）に移動しながら排出トレイ９８に排出された用紙１は、排出ローラ９８の軸方向（スラスト方向）に移動せず排出トレイ９８に排出された用紙１と比較して、排出ローラ７０の軸方向（スラスト方向）にずれた状態になる。

プリンタコントローラのＣＰＵ３６によりタイムアップか否かが判断される（Ｓ１６０）。ＣＰＵ３６によるタイムアップか否かの判断は、ＣＰＵ３６に内蔵されているタイマのカウント値を計測することにより可能になる。

プリンタコントローラのＣＰＵ３６によりタイムアップと判断された場合（Ｓ１６０：ＹＥＳ）には、用紙が排出トレイ９８に排出されたことになるため、ＣＰＵ３６によりモータ９０が駆動されて逆回転し、排出ローラ７０が軸方向に移動して初期位置（ホームポジション）に戻る（シフトバック、Ｓ１７０）。

以上のように、本実施形態の画像形成装置１０によれば、排出される用紙１の排出ローラ７０の軸方向に沿う長さが最大値となる場合には、シフト機構８０による排出ローラ７０の軸方向の移動が中止される（排出ローラ７０のシフト移動禁止）。一方、排出される用紙１の排出ローラ７０の軸方向に沿う長さが最大値よりも小さい場合には、シフト機構８０による排出ローラ７０の軸方向の移動が許容される（排出ローラ７０のシフト移動許可）。このため、排出トレイ９８の排出ローラ７０の軸方向に沿う寸法を、最大値となる用紙１の排出ローラ７０の軸方向に沿う寸法と同じ寸法にすることが可能になる。この結果、用紙１のシフト機能を維持するとともに、排出トレイ９８の大きさをコンパクトに設計することができ、ひいては画像形成装置１０の大型化を抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置のシステム図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の排出ローラとシフト部とを示す概略構成図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の排出トレイに用紙が排出された状態の説明図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の作用を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 画像形成装置
３４ プリンタコントローラ（制御部）
６４ 定着ローラ
７０ 排出ローラ
８０ シフト機構（シフト部）
９８ 排出トレイ（排出部）

Claims (2)

1. ニップ部で用紙をニップして用紙に画像を定着させる定着ローラと、
   軸方向に移動可能に設けられ、画像が定着した用紙をニップ部でニップするとともに軸方向に移動させて排出可能な排出ローラと、
   前記排出ローラを軸方向に移動させるシフト部と、
   用紙が排出される排出部と、
   排出される用紙の前記排出ローラの軸方向に沿う長さが最大値となる場合に、前記シフト部による前記排出ローラの軸方向の移動を中止し、排出される用紙の前記排出ローラの軸方向に沿う長さが前記最大値よりも小さい場合に、前記シフト部による前記排出ローラの軸方向の移動を許容する制御部と、
   を備える画像形成装置。
2. 前記排出部の前記排出ローラの軸方向に沿う寸法は、前記最大値となる用紙の前記排出ローラの軸方向に沿う寸法と同じ寸法に設定される請求項１に記載の画像形成装置。

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