JP2010260663A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストでかつ簡易な構成を有し、シートの種類に拘わらずシートに適正な腰付けを付与し、画像の濃度ムラであるローラマークを低減し得る画像形成装置を提供する。
【解決手段】排紙下ローラ３２を排紙上ローラ３１から退避可能に構成し、排紙下ローラ３２を押圧バネ３５により排紙上ローラ３１に向けて付勢し、下ローラ位置規制部材３７及び上ローラ位置規制部材３８を配置した。これにより、腰が弱い薄紙等のシートに対しては、シートの腰に負けることなく両ローラ３１、３２の軸間距離を保持することができ、排紙上ローラ３１から排紙下ローラ３２が退避する量を小さくして適正な腰付けを施すことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特にシートを装置外方に排出する排紙ローラ部を備えたものに関する。

例えばプリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置では、画像形成手段により形成されたトナー像がシートに転写され、トナー像を転写されたシートは、定着部でトナー像を定着された後、排紙ローラを経て排紙トレイに排出される。一般に、シートを搬送する搬送ローラ対は、２つのローラを対向配置されたローラ対の間にシートを導き、両者間に生じる摩擦力でシートを挟みつつ搬送する方式が知られている。ここで、シートを装置内から排紙トレイに排出する排紙ローラ対には、シートのカールやシートの腰付き不足（即ち、剛性不足）による排紙トレイへのシート積載性能の悪化を防ぐために、いわゆる腰付けローラが採用されている場合が多い。腰付けローラは、シートの通過に伴い、シートに対して、シート搬送方向と直交する幅方向に複数の波打ち形状を形成してシートの腰付けを強化し、積載性能を向上させている。

しかし、シートの種類には様々なものがあるため、シートが本来持っている腰（剛性）の強さもそれぞれに異なる。従来の構成では、排紙ローラ対において対向位置する２つのローラの軸間距離を一定にする構成を採用している場合が多い。このように軸間距離を一定にすると、腰の弱いシートは腰付け量が不足するので、所望の強さにまで達せずにシートが垂れ下がって、排紙トレイ上に既に排出されているシートを前方に押し出す場合がある。このため、シートの波打ち量を大きくして腰付け力を強くし、これに対処する場合がある。ところが、このように腰付け力を強くした構成によると、厚紙等の腰の強いシートの場合には排紙ローラ対から強い腰付けを施されるが、その際、シートの腰が強いことに起因して、排紙ローラ対に強く接触することがある。この場合、排紙ローラ対に強く接触した部分と接触しない部分とにおいて、画像の濃度ムラであるローラマークが発生することがある。ローラマークは、冷え切らないトナー画像にローラが接触することによって生じる凝固むらや、ローラの角によって付く跡などである。

このように、シートの腰が弱いと腰付け量が不足し、シートの腰が強いと排紙ローラ対に強く接触してローラマークが発生し易くなるという問題がある。そのため、薄紙等の腰の弱いシートを通紙した場合には強い腰付けを施す構成と、厚紙等の腰の強いシートを通紙した場合には弱い腰付けを施すことでローラマークを低減する構成とを両立させることが課題となっていた。

そこで、シートの種類に応じてシートの腰付け量を変更する技術が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の技術では、排紙ローラの軸方向に移動自在な複数の腰付けローラを有し、排出されるシートの種類に応じて、モータにより腰付けローラの位置を移動させる。このような構成にすることにより、シートの種類に応じて所望の腰を付与することを提案している。

また、ローラ軸本体を移動可能に構成してシートの腰付けの調整を行う技術が提案されている（特許文献２参照）。特許文献２に記載の技術では、排紙ローラ対を構成する排紙上ローラと排紙下ローラとにおいて、排紙上ローラ側には複数のスターホイールを設け、排紙下ローラ側にはリブ付きローラを設けている。さらに、スターホイール外周部とリブ付きローラ外周部とが軸方向に見た状態でラップするような位置関係となるように構成されている。そして、この技術では、カム面（テーパー面）を有する回転部材を設け、排紙下ローラの回転軸をカム面に押圧し、回転部材をモータで回転させるとカム面に連動して排紙下ローラが軸方向に移動するように構成されている。これにより、排紙上ローラ側のスターホイールと排紙下ローラ側のリブ付きローラとの軸方向距離を変化させ、シートへの波打ち量を大きく又は小さくし、シートの種類に応じてシートに所望の腰付けを施すようにしている。

特開平０３−８８６７２号公報 特開２００１−３０２０６０号公報

しかし、上述した従来技術では、モータ駆動を利用することによりシートの材質やサイズに応じて紙の腰付け量を変更していたが、この構成によると、モータの回転を伝達する機構やモータを制御するための制御回路等にコストがかかる。また、構成が複雑化することでスペースが多く必要となり、装置の大型化を招く虞れもある。

そこで本発明は、低コストでかつ簡易な構成を有し、シートの種類に拘わらずシートに適正な腰付けを付与し、画像の濃度ムラであるローラマークを低減し得る画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、画像が形成されたシートを装置外方に排出するシート排出部を備えた画像形成装置において、前記シート排出部は、複数のローラ本体を互いに所定間隔をあけて軸方向に有する第１ローラと、複数のローラ本体を互いに所定間隔をあけて軸方向に有した状態で前記第１ローラと平行に対向し且つ複数の前記ローラ本体の少なくとも一部が前記第１ローラのローラ本体と軸方向に対向しないように配置された第２ローラと、前記第１及び第２ローラを相対的に接近する方向に付勢しつつ前記第１及び第２ローラの軸間距離を増減可能に支持する支持部と、前記第１及び第２ローラ間をシートが通過する際、前記第１及び第２ローラのうちの少なくとも一方が前記支持部の付勢力に抗して前記軸間距離を増大するときに、前記一方のローラの移動を所定位置で規制する移動規制部と、を備えることを特徴とするものである。

本発明によると、薄紙等のシートの場合には、第１ローラと第２ローラとがシートの腰に負けることなく軸間距離を保持した状態で、この薄紙等のシートに適正な腰付けを付与して排出することができる。また、厚紙等のシートの場合には、第１及び第２ローラが付勢力に抗してローラ間の軸間距離を離すように機能するが、軸移動が途中で移動規制部で規制されることにより、シートへの腰付けの低下が防止される。このように簡単な構成により、シートをその種類に応じた適正な腰付けを付与した状態で排出することができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置のシート排出部の構成を示す斜視図。 第１の実施形態における画像形成装置の一例としての電子写真方式のプリンタ概略構成を示す全体構成図。 上記画像形成装置における排紙上ローラから排紙下ローラへの駆動伝達手段である排紙下ローラ駆動ギヤ群の詳細な構成を示す図。 上記画像形成装置における排紙ローラ対の構成を示す正面図。 上記画像形成装置における排紙ローラ対への薄紙搬送時と厚紙搬送時のシートの挙動を示す図。 上記画像形成装置における薄紙搬送時と厚紙搬送時の下ローラ位置の移動規制部と排紙下ローラとの関係を示す図。 上記画像形成装置における定着装置と排紙ローラ対との間のシートの挙動及び排紙ローラ対へ負荷を説明するための図。 上記画像形成装置における排紙ローラ対にバックテンションが作用した際の、上ローラ位置規制部材と排紙上ローラとの関係を示す図。 上記画像形成装置における排紙ローラ対にバックテンションが作用した際の、下ローラ位置規制部材と排紙下ローラとの関係を示す図。

以下、図面を参照して、本発明に係る画像形成装置の一例として電子写真方式のカラーレーザプリンタに適用した場合の一実施形態を具体的に説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図２に示すように、１は画像形成装置としてのカラーレーザプリンタ、１Ａはカラーレーザプリンタ本体（以下、プリンタ本体という）である。プリンタ本体１Ａには、シートに画像を形成する画像形成部２２と、シート給送部２３と、転写ユニット２４と、定着装置１４とが設けられている。画像形成部２２は、上下方向に配置され、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色のトナー画像を担持する像担持体である感光体ドラム２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）を備えている。感光体ドラム２の周囲には、回転方向に沿って帯電装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、スキャナユニット４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）、現像装置５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）、クリーニング装置７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）等が配置されている。

帯電装置３（３ａ〜３ｄ）は、感光体ドラム表面を一様に帯電させるためのものであり、スキャナユニット４（４ａ〜４ｄ）は、画像情報に基づいてレーザビームを照射して感光体ドラム２（２ａ〜２ｄ）上に静電潜像を形成するためのものである。現像装置５（５ａ〜５ｄ）は、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として顕像化するためのものであり、クリーニング装置７（７ａ〜７ｄ）は、転写後、感光体ドラム２（２ａ〜２ｄ）の表面に残留した転写残トナーを除去するためのものである。

シートを装置外方に排出するシート排出部２６を備えたカラーレーザプリンタ１では、感光体ドラム２（２ａ〜２ｄ）、帯電装置３（３ａ〜３ｄ）、現像装置５（５ａ〜５ｄ）、クリーニング装置７（７ａ〜７ｄ）が一体のカートリッジユニットとして構成される。この構成を有するカラーレーザプリンタ１では、電子写真記録方式によってそれぞれ異なる色（イエロー、シアン、マゼンダ、ブラック）の画像を形成する。６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）は、シートを搬送する転写搬送ベルト８の内側に併設されている転写ローラであり、転写ローラ６は、それぞれ感光体ドラム２（２ａ〜２ｄ）と共に転写搬送ベルト８を挟持している。転写搬送ベルト８は、全ての感光体ドラム２（２ａ〜２ｄ）に対向して接するように、シート搬送手段として循環移動する。転写搬送ベルト８は、駆動ローラ８ａ、従動ローラ８ｂ、８ｃ、テンションローラ８ｄの４本のローラに掛け渡され、駆動ローラ８ａが図示しない駆動モータにより回転駆動されることで矢印Ｅ方向に回転される。

なお、転写ローラ６（６ａ〜６ｄ）は、不図示の転写バイアス用電源に接続されており、転写ローラ６（６ａ〜６ｄ）から正極性の電荷が転写搬送ベルト８を介してシートに印加される。このように転写バイアスを印加することで、転写搬送ベルト８に保持されながら、感光体ドラム２（２ａ〜２ｄ）に接触中のシートに、感光体ドラム上の負極性の各色トナー像が順次転写され、これにより、多色画像が形成されるようになっている。

シート給送部２３は、装置最下部に設けられた給紙カセット９に収納されたシートＳを、ピックアップローラ（シート給送ローラ）１０によって送り出すカセット給送装置２３ａを備えている。また、シート給送部２３は、不図示のマルチ給送トレイに収納（支持）されたシートＳを、ピックアップローラ２５によって送り出すマルチ給送装置２３ｂを備えている。なお、給紙カセット９は、複数枚のシートＳを収納し、プリンタ本体底部に装填されるものであり、上記マルチ給送トレイは、使用時には開かれて、複数枚のシートＳを支持するものである。

そして、画像形成時、例えば給紙カセット９に収納されたシートＳは、ピックアップローラ１０によって１枚ずつ分離給送され、この後、所定のタイミングで、シートＳの斜行を補正するレジストローラ対１３によって転写ユニット２４に搬送される。また、不図示のマルチ給送トレイからシートＳを給送する際には、マルチ給送トレイに収容されたシートＳは、ピックアップローラ２５によって１枚ずつ分離給送され、この後、レジストローラ対１３によって転写ユニット２４に搬送される。

転写ユニット２４は、感光体ドラム２（２ａ〜２ｄ）に対向して配設されている転写搬送ベルト８を備えている。なお、転写搬送ベルト８は、感光体ドラム２（２ａ〜２ｄ）に対向する外周面にシートを静電吸着すると共に、感光体ドラム２（２ａ〜２ｄ）にシートを接触させるべく循環移動するようになっている。このように循環移動する転写搬送ベルト８に静電吸着されることにより、シートＳは転写搬送ベルト８により転写位置まで搬送され、感光体ドラム２（２ａ〜２ｄ）上のトナー像が転写される。シートＳの給送、搬送手段としては、上述のように、給紙カセット９、レジストローラ対１３、トナー画像を定着させる定着装置１４、シート積載手段である排紙トレイ１６へシートＳを排出するための排紙ローラ対１５が備え付けられている。

また、２１は両面フラッパであり、両面フラッパ２１は、シートＳの２面目にトナー像を形成するために、スイッチバックしたシートＳを再給紙ローラ対１７側へ案内するように作動する。シートＳが搬送されない際には、両面フラッパ２１は再給紙ローラ対１７側へシートＳを導く位置に待機し、定着装置１４からシートＳが搬送された際には、シートＳが両面フラッパ２１を持ち上げることで排紙ローラ対１５側に搬送されるように構成される。なお、１７、１８、１９、２０はそれぞれ、シートＳの第２面にトナー像を形成するために画像形成部２２にシートＳを搬送する両面搬送ローラ対である。

次に、このような構成を備えるカラーレーザプリンタ１の画像形成時の作動について説明する。まず、帯電装置３（３ａ〜３ｄ）により一様に帯電された感光体ドラム２（２ａ〜２ｄ）の表面に、スキャナユニット４（４ａ〜４ｄ）から照射された画像情報に対応するレーザビームが走査されると、感光体ドラム表面には潜像が形成される。さらに、この潜像を現像器５（５ａ〜５ｄ）によって現像することにより、感光体ドラム２（２ａ〜２ｄ）の表面に、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色のトナー画像が形成される。

また、このトナー画像形成動作に並行して、給紙カセット９に収容されたシートＳはピックアップローラ１０によりピックアップされ、また、マルチ給送トレイ（図示せず）に収容されたシートＳはピックアップローラ２５により１枚ずつ分離給送される。この後、給紙カセット９或いはマルチ給送トレイから給送されたシートＳは、レジストローラ対１３に導かれた後、レジストローラ対１３によって画像形成動作に同期するようにして転写ユニット２４に搬送される。このように転写ユニット２４に搬送されたシートＳは、転写搬送ベルト８に吸着されて、感光体ドラム２（２ａ〜２ｄ）と転写搬送ベルト８とが圧接する転写部に搬送される。

次に、このように転写部に搬送されたシートＳに対し、各転写部に配置されトナーと逆極性の電圧を印加された転写ローラ６（６ａ〜６ｄ）の作用により、感光体ドラム２（２ａ〜２ｄ）上の各色のトナー画像がシート上に順次重ね合わせて転写される。そして、このように４色のトナー画像が多重転写されたシートＳは、転写搬送ベルト８から分離されて定着装置１４に搬送される。

このように定着トナー画像が転写された後、定着装置１４に搬送されたシートＳは、定着装置１４において加圧・加熱される。即ち、定着装置１４は、熱源である定着スリーブ１４ａと、これに圧接してシートＳに圧力を与える加圧ローラ１４ｂとで構成され、定着装置１４を通過するシートＳは、定着装置１４により搬送されると共に、熱及び圧力が加えられる。この結果、フルカラーのプリント画像が永久画像としてシート上に定着される。そして、このようにフルカラーのプリント画像が永久画像として定着された後、シートＳは排紙ローラ対１５によって排出され、排紙ローラ対１５の下方にある排紙トレイ１６へと積載される。

また、両面印字の際には、定着装置１４で第１面を画像定着されたシートＳが両面フラッパ２１を通過し、シート排出部２６の排紙ローラ対１５に搬送され、排紙ローラ対１５により排紙トレイ１６側に搬送される。その後、排紙ローラ対１５は、シートＳの後端が排紙ローラ対１５を抜け切る前に、不図示の制御部からの信号を受けて逆転作動する。このため、シートＳは、その後端を先頭にして、両面フラッパ２１を通過し、両面搬送ローラ対１７、１８、１９、２０により搬送され、フィードローラ１１からの搬送路と合流し、レジストローラ対１３及び各色の画像形成部を経て、第２面に画像形成が施される。その後、シートＳは、定着装置１４において２面目が定着され、排紙ローラ対１５により排紙トレイ１６上に排出され、これにより両面印字が完了となる。

ついで、図１を参照して、カラーレーザプリンタ１に備えた、画像が形成されたシートを装置外方に排出するシート排出部２６の詳細な構成について説明する。シート排出部２６には、排紙上ローラ３１と排紙下ローラ３２とを備えた排紙ローラ対１５が配置されている。第１ローラである排紙上ローラ３１は、複数（例えば５個）のローラ本体３１ａを互いに所定間隔をあけて軸方向に有している。第２ローラである排紙下ローラ３２は、複数（例えば６個）のローラ本体３２ａを互いに所定間隔をあけて軸方向に有している。排紙上ローラ３１と排紙下ローラ３２とは、互いに平行に対向するように排紙フレーム３０に支持されている。排紙上ローラ３１及び排紙下ローラ３２は、互いの軸間距離が増減可能となるように支持されている。排紙下ローラ３２は、複数のローラ本体３２ａの少なくとも一部（本実施の形態では６個全て）が、排紙上ローラ３１のローラ本体３１ａと軸方向に対向しないように配置されている。両ローラ３１、３２は、軸方向に見た際に両ローラ本体３１ａ、３２ａが両ローラ軸３１ｂ、３２ｂの径方向でオーバーラップするように配置されて、カラーレーザプリンタ１の装置外方にシートを排出する排紙ローラ対１５を構成する。なお、「オーバーラップ」とは、排紙上ローラ３１と排紙下ローラ３２とを軸方向に見た際にローラ本体３１ａとローラ本体３２ａとが軸の径方向に互いに入り込む状態を意味している。

即ち、排紙上ローラ３１は、上ローラ軸受３３を介して排紙フレーム３０に軸支されている。排紙下ローラ３２は、下ローラ軸受３４を介して、排紙フレーム３０に、シートの搬送方向（図１の左右方向）に対する垂直方向（図１の上下方向）に移動可能となるように軸支されている。下ローラ軸受３４は、排紙フレーム３０側に一端が取り付けられた押圧バネ３５の他端が取り付けられた状態でシート搬送方向と垂直な方向、即ち排紙上ローラ３１側に押圧され、下ローラ軸受３４の上面が上ローラ軸受３３に突き当たることで位置が決定される。このように押圧バネ（付勢手段）３５で付勢する構成は、排紙ローラ対１５の両端で相互に同様であり、これにより排紙上ローラ３１と排紙下ローラ３２とが互いに接近する方向に付勢されて、排紙上ローラ３１と排紙下ローラ３２との位置関係が決定される。なお、左右の上ローラ軸受３３及び下ローラ軸受３４と押圧バネ３５とにより、排紙上ローラ３１及び排紙下ローラ３２を相対的に接近する方向に付勢しつつ両ローラ３１、３２の軸間距離を増減可能に支持する支持部が構成されている。

本実施の形態において、圧縮バネである押圧バネ３５は、例えば片側２００［ｇｆ］（≒２［Ｎ］）の力で下ローラ軸受３４を付勢している。また、押圧バネ３５としては、排紙下ローラ３２を排紙上ローラ３１に（又はその逆）付勢できるものであれば、コイルバネでも、板バネでも、これら以外の種類のバネであっても使用することができることは勿論である。また本実施の形態では、ローラ本体３１ａ、３２ａの全てが互いにオーバーラップするように構成されるが、これに限らず、これらの少なくとも一部、例えばローラ位置規制部材３７、３８がある中央に寄ったものを互いにオーバーラップさせる構成も可能である。その場合も、ほぼ同様の効果が得られる。

本実施の形態では、排紙ローラ対１５が押圧バネ３５に抗して軸間距離を広げる方向に移動する際、排紙下ローラ３２を所定位置で規制する移動規制部として下ローラ位置規制部材３７が配設されている。上ローラ位置規制部材３８及び下ローラ位置規制部材３７は、第１ローラである排紙上ローラ３１及び第２ローラである排紙下ローラ３２の双方におけるローラ本体３１ａ、３２ａの間に備え付けられている。即ち、上ローラ位置規制部材３８は、排紙上ローラ３１の排紙上ローラ軸３１ｂの長手方向の中央部分におけるローラ本体３１ａ同士の間に配置されている（図１参照）。また、下ローラ位置規制部材３７は、排紙下ローラ３２の排紙下ローラ軸３２ｂの長手方向の中央部分におけるローラ本体３２ａ同士の間に配置されている（図１参照）。

なお、本実施の形態では、上記のように、下ローラ位置規制部材３７を、排紙下ローラ３２が押圧バネ３５の付勢力に抗して排紙上ローラ３１との軸間距離を増大するときに排紙下ローラ３２の移動を所定位置で規制する本発明の移動規制部として構成している。しかし、排紙上ローラ３１が押圧バネ３５の付勢力に抗して排紙下ローラ３２との軸間距離を増大するように構成し、下ローラ位置規制部材３７側に設定したクリアランスｃを上ローラ位置規制部材３８側に設けるように構成することもできる。その場合は、上ローラ位置規制部材３８を本発明の移動規制部として構成することができる。排紙上ローラ３１は不図示の駆動源により回転駆動され、この回転が排紙下ローラ駆動ギヤ群３６を介して排紙下ローラ３２に伝達される。上記のように、排紙フレーム３０における排紙下ローラ３２の中央部に対向する位置には、下ローラ位置規制部材３７が設けられている。

下ローラ位置規制部材３７は、シート搬送方向（図２、図７の矢印Ｈ方向）と垂直な方向（図２、図７の矢印Ｖ方向）に移動する排紙下ローラ軸３２ｂを当接させる下ローラ軸突き当て面３７ａ（図６）を有している。さらに下ローラ位置規制部材３７は、シート搬送方向の上流方向（図７の矢印Ｆ参照）に移動する排紙下ローラ軸３２ｂを当接させる突き当て部としての下ローラ軸突き当て部３７ｂ（図６）とを有している。即ち、排紙下ローラ３２が押圧バネ３５に抗して排紙上ローラ３１から離間する方向に移動した際、一定距離以上離間すると下ローラ軸突き当て面３７ａに排紙下ローラ軸３２ｂが当接するように設定された一定のクリアランスｃが設けられている。下ローラ位置規制部材３７は、排紙上ローラ３１及び排紙下ローラ３２の軸間距離を増大させる方向での移動量（即ちクリアランスｃ）がローラ本体３１ａとローラ本体３２ａとの径方向でのオーバーラップ量ｄ（図６（ａ）参照）を超えない値に設定されている。さらに下ローラ位置規制部材３７は、下ローラ軸突き当て部３７ｂが、撓む前の排紙下ローラ軸３２ｂとの間に一定のクリアランスを有するように構成されている。下ローラ位置規制部材３７では、下ローラ軸突き当て部３７ｂが、排紙下ローラ３２に、シート搬送方向の上流側への引張りの力（図９（ｂ）の矢印Ｆ参照）が作用した際に、排紙下ローラ３２の撓み防止用の移動規制を行う。

また、排紙フレーム３０における上部中央付近には、下方に位置する下ローラ位置規制部材３７の両側に位置するように、２つの上ローラ位置規制部材３８が配置されている。２つの上ローラ位置規制部材３８は、後述する上ローラ軸突き当て部３８ａが排紙上ローラ軸３１ｂに最初から当接しており、下ローラ位置規制部材３７のようなクリアランスｃを有してはいない。さらに、上ローラ位置規制部材３８は、突き当て部としての後述の上ローラ突き当て面３８ｂが、撓む前の排紙上ローラ軸３１ｂとの間に一定のクリアランスを有するように構成されている。上ローラ位置規制部材３８は、排紙上ローラ３１の排紙上ローラ軸３１ｂがシート搬送方向上流側（矢印Ｆ側）に撓む際の撓みを規制する機能（図８（ｂ）参照）を有している。さらに上ローラ位置規制部材３８は、排紙ローラ対１５をシートＳが通過する際に、排紙上ローラ３１の排紙上ローラ軸３１ｂがシート搬送方向と垂直な方向（上向きの矢印Ｖ方向）に撓む際の撓みを規制する機能（図８（ａ）参照）を有するように構成される。そして、排紙フレーム３０に設けられている面３０ａは、シート巻き込み防止面を構成し、排紙ローラ対１５から排紙トレイ１６へ排出されて積み上げられるシートＳが排紙下ローラ３２と排紙フレーム３０との間に巻き込まれることを防止している。

次に、図３を参照して、排紙ローラ対１５に駆動力を伝達する駆動伝達手段について説明する。図３は排紙下ローラ３２に駆動伝達を行う排紙下ローラ駆動ギヤ群３６の詳細を示し、図３（ａ）は排紙下ローラ駆動ギヤ群３６の正面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ方向から見た側面図、図３（ｃ）はＢ方向から見た側面図である。

図３（ａ）に示すように、排紙上ローラ軸３１ｂの端部には主動ギヤ３９が設けられており、排紙下ローラ軸３２ｂの端部には従動ギヤ４０が設けられている。主動ギヤ３９は第１ギヤ部３９ａと第２ギヤ部３９ｂとを同じ軸上に有しており、従動ギヤ４０は第１ギヤ部４０ａと第２ギヤ部４０ｂとを同じ軸上に有している。主動ギヤ３９は、排紙下ローラ軸３２ｂに設けられた第１ギヤ部４０ａと第２ギヤ部４０ｂとに対する駆動伝達を行う。図３（ｂ）における二点鎖線部は、主動ギヤ３９の第１ギヤ部３９ａの各歯先とギヤの中心とを結んだものであり、図３（ｃ）における二点鎖線部も、第１ギヤ部３９ａの各歯先とギヤの中心とを結んだものである。図３（ｃ）に示すように、第１ギヤ部３９ａと第２ギヤ部３９ｂとの位相は相対的に０．５歯分だけずれるように構成されている。排紙上ローラ３１及び排紙下ローラ３２の各軸端部において、第１ギヤ部３９ａが第１ギヤ部４０ａに、第２ギヤ部３９ｂが第２ギヤ部４０ｂにそれぞれ噛み合うことで、両ローラ３１、３２間の最小時の軸間距離が確保されている。

ここで、主動ギヤ３９の第１ギヤ部３９ａと第２ギヤ部３９ｂとは、ピッチ円直径、モジュール、転移量が同一に構成されている。この主動ギヤ３９の位相のずれに対応するように、従動ギヤ４０の第１ギヤ部４０ａ及び第２ギヤ部４０ｂも、位相が相対的に０．５歯分だけずれるように構成されている。これは、ギヤの噛み合いを増やし、排紙下ローラ３２が排紙上ローラ３１から離間する方向に移動する際の退避量を確保しつつ、排紙下ローラ３２への駆動を伝達可能とするためである。

ついで、図４を参照して、排紙ローラ対１５の詳細な構成について説明する。図４に示すように、排紙上ローラ３１及び排紙下ローラ３２には、それぞれ複数個の発泡シリコンゴム製のローラ本体３１ａ、３２ａが等間隔に取り付けられており、ローラ本体３１ａ、３２ａの各端部にはテーパ形状が施されている。排紙上ローラ３１のローラ本体３１ａと排紙下ローラ３２のローラ本体３２ａとは、軸方向の位置が互いに異なるようにされて、排紙上ローラ３１と排紙下ローラ３２とが接触してニップしないように構成されている。また、図４の左右に図示するように、排紙フレーム３０（図１参照）には下ローラ軸受突き当て面３０ｂが設けられている。左右の下ローラ軸受突き当て面３０ｂは、排紙下ローラ３２が押圧バネ３５に抗して排紙上ローラ３１から一定量退避（移動）した際に、下ローラ軸受３４と突き当たるように構成されている。

次に、図５を参照して、シートそのものの腰が弱い薄紙等のシート、及びシートそのものの腰が強い厚紙等のシートが排紙ローラ対１５により搬送される際のシートへの腰付け構成について説明する。さらに、排紙下ローラ３２が排紙上ローラ３１から退避する際の、下ローラ位置規制部材３７と排紙下ローラ３２との軸間方向での位置関係についても説明する。図５（ａ）は、排紙ローラ対１５に搬送された薄紙等のシート（薄紙Ｓ１）が腰付けされる様子を示す図であり、図５（ｂ）は、排紙ローラ対１５に搬送された厚紙等のシート（厚紙Ｓ２）が腰付けされる様子を示す図である。

即ち、ローラ本体３１ａとローラ本体３２ａとは、図４に示したように、軸方向に見た際（即ち、図４の右又は左から排紙上ローラ３１及び排紙下ローラ３２を覗くように見た際）に、互いの一部が入り込むようにオーバーラップする関係を保持している。この構成により、シートＳの幅方向に波形状を形成させて腰付けを行い、排紙トレイ１６にシートＳを円滑に排出する。

まず、図５（ａ）に示すように、薄紙Ｓ１が排紙ローラ対１５で搬送される場合、薄紙Ｓ１はシートの厚さが薄く、シートそのものの腰が弱いため、排紙下ローラ３２が薄紙Ｓ１の反発で排紙上ローラ３１から退避する量が少ない。このため、排紙上ローラ３１と排紙下ローラ３２とのオーバーラップ量が多く、薄紙Ｓ１への腰付けを強く付与することができる。一方、図５（ｂ）に示すように、厚紙Ｓ２が排紙ローラ対１５に搬送される場合、厚紙Ｓ２はシートの厚さが厚く、シートそのものの腰が強いため、排紙下ローラ３２が厚紙Ｓ２の反発で排紙上ローラ３１から退避する量が多い。このため、排紙上ローラ３１と排紙下ローラ３２とのオーバーラップ量が減少し、薄紙Ｓ１の場合に比べて厚紙Ｓ２への腰付けを弱く付与することができる。

また、排紙上ローラ３１及び排紙下ローラ３２は、装置の小型化、低コスト化、及び排紙上ローラ３１と排紙下ローラ３２との軸方向に見た際のオーバラップ量ｄを確保するために、比較的細い軸を使用している。ここで例えば、排紙上ローラ３１と排紙下ローラ３２の双方に直径４［ｍｍ］の軸を採用した場合、外力による撓みが発生し、ローラ位置が安定せず排紙ローラ対１５のシートに対する腰付け力が必要以上に低下することがあり、これを考慮した設計が必要となる。

図６は、下ローラ位置規制部材３７と排紙ローラ対１５との位置関係を示す図である。図６（ａ）は、腰が弱い薄紙等のシートが通紙された時に排紙下ローラ３２が排紙上ローラ３１から退避した状態を示す側面図、図６（ｂ）は、腰が強い厚紙等のシートが通紙された時に排紙下ローラ３２が排紙上ローラ３１から退避した状態を示す側面図である。

下ローラ位置規制部材３７は、図１及び図４に示したように、排紙下ローラ３２の撓み量が最も大きくなる排紙下ローラ３２の中央部の軸部分の移動を規制するように排紙フレーム３０（図１参照）に設けられている。腰が弱い薄紙等のシートが排紙ローラ対１５に搬送された際は、シートの反発力が比較的小さく、排紙下ローラ３２の排紙下ローラ軸３２ｂと下ローラ軸突き当て面３７ａとの間にクリアランスが存する位置関係となる（図６（ａ）参照）。一方、排紙ローラ対１５に腰が強い厚紙等のシートが搬送された際は、シートの反発力が比較的大きく、排紙下ローラ３２が押圧バネ３５の付勢力に抗して排紙上ローラ３１から退避する方向に移動する。これにより、排紙下ローラ軸３２ｂが下ローラ位置規制部材３７の下ローラ軸突き当て面３７ａに当接する（図６（ｂ）参照）。この際、排紙下ローラ３２に撓みが発生するものの、下ローラ軸突き当て面３７ａに排紙下ローラ軸３２ｂが突き当たることで、撓みと退避量が規制される。

また、下ローラ位置規制部材３７における下ローラ軸突き当て面３７ａと排紙下ローラ軸３２ｂとの間のクリアランスｃは、排紙上ローラ３１と排紙下ローラ３２との、前述したオーバーラップ量ｄよりも小さく設定されている。これにより、排紙下ローラ軸３２ｂが下ローラ軸突き当て面３７ａに突き当たっても、オーバーラップ量ｄが確保されるので、腰が強い厚紙等のシートに対しても一定の腰付けを付与することができ、また搬送力も確保することができる。

次に、図７、図８、図９を参照して、排紙上ローラ３１と排紙下ローラ３２との、シート搬送方向上流側への撓みに対する位置規制構成について説明する。即ち、図７に示すように、定着装置１４と排紙ローラ対１５とのシートＳを搬送する速度の関係は、排紙ローラ対１５による搬送速度を、定着装置１４による搬送速度よりも速く設定するのが一般的である。このような設定のため、定着装置１４と排紙ローラ対１５との間のシートＳには張力が発生し、排紙ローラ対１５は、定着装置１４側へ撓む方向の力Ｆを受ける。

図８は、排紙上ローラ３１が上ローラ位置規制部材３８によりシート搬送方向上流側への撓みを規制する構成を説明する図である。図８（ａ）は排紙ローラ対１５に定着装置１４側へ撓ませる力Ｆが作用しない場合、図８（ｂ）は排紙上ローラ３１に定着装置１４側へ撓ませる力Ｆが作用する場合の、排紙上ローラ３１と上ローラ位置規制部材３８との位置関係を示す図である。

図８（ａ）に示すように、排紙上ローラ３１の排紙上ローラ軸３１ｂ部分には、排紙上ローラ軸３１ｂの撓みを規制する上ローラ規制部材３８が排紙フレーム３０（図１参照）に設けられている。上ローラ位置規制部材３８は、シート搬送方向Ｈと垂直な方向（図８（ａ）の上向きの矢印Ｖ方向）への排紙上ローラ軸３１ｂの移動（撓み）を規制する上ローラ軸突き当て部３８ａを有している。さらに上ローラ位置規制部材３８は、シート搬送方向上流側への力、即ち定着装置１４側への力（図８（ｂ）の矢印Ｆ）を受けた際の排紙上ローラ軸３１ｂの移動（撓み）を規制する上ローラ突き当て面３８ｂを有している。これにより、排紙上ローラ軸３１ｂは、上ローラ軸突き当て部３８ａに突き当たり（当接し）、シート搬送方向Ｈとの垂直方向（上向きの矢印Ｖ方向）に撓まないようにされる。また、シート搬送方向Ｈにおいて、排紙上ローラ軸３１ｂと上ローラ規制部材３８の上ローラ突き当て面３８ｂとの間には、一定のクリアランスが設けられている。排紙上ローラ３１が定着装置１４側に撓む力Ｆを受けた際には、図８（ｂ）に示すように、上ローラ規制部材３８の上ローラ突き当て面３８ｂに排紙上ローラ軸３１ｂが当接することで、軸の撓みが規制される。

図９は、排紙下ローラ３２に力Ｆが作用した際の、下ローラ位置規制部材３７と排紙下ローラ３２との位置関係を示す図である。排紙下ローラ軸３２ｂ及び下ローラ位置規制部材３７は、力Ｆが作用しない際には、図９（ａ）に示すように、下ローラ位置規制部材３７と排紙下ローラ軸３２ｂとは、シート搬送方向上流側（矢印Ｈと反対の方向）にクリアランスを有している。ここで、排紙下ローラ３２に力Ｆが作用すると、図９（ｂ）に示すように、排紙下ローラ軸３２ｂは下ローラ軸突き当て部３７ｂに当接し、排紙下ローラ３２の撓みが規制される。

以上説明したように、本実施の形態では、排紙下ローラ３２を排紙上ローラ３１から退避可能に構成し、排紙下ローラ３２を押圧バネ３５により排紙上ローラ３１に向けて付勢した。さらに、下ローラ位置規制部材３７及び上ローラ位置規制部材３８を配置することで、腰が弱い薄紙等のシートに対しては、シートの腰に負けることなく排紙上ローラ３１と排紙下ローラ３２との軸間距離を保持することができる。これにより、排紙上ローラ３１から排紙下ローラ３２が退避する量を小さくして、適正な腰付けを施して排出することができる。

また、腰が強い厚紙やグロス紙等のシートに対しては、排紙下ローラ３２が押圧バネ３５の付勢力に抗して排紙上ローラ３１から離反（退避）し、排紙上ローラ３１と排紙下ローラ３２とのオーバーラップ量ｄが減少する。この際、排紙下ローラ３２の軸移動が途中で下ローラ位置規制部材３７によって規制されるため、シートへの腰付けの必要以上の低下が防止される。これにより、腰の強い厚紙等のシートと排紙ローラ対１５との接触が適度に弱くなり、シートに排紙ローラ対１５が付与する腰付けが小さくなる。このため、シートの種類に拘わらず適正な腰付けを行うことができ、排紙トレイ１６への安定した積載を可能にすると共に、ローラマークの低減を低コストでかつ簡易的な構成で行うことができる。

さらに、排紙上ローラ３１のローラ本体３１ａ及び排紙下ローラ３２のローラ３２ｂの材質は、何れも発泡シリコンゴムを使用しているため、従来使用されているＥＰＤＭ等ソリッドタイプのゴムに比べて、実質の接触面積が少ない。また、排紙上ローラ３１のローラ本体３１ａ及び排紙下ローラ３２のローラ３２ｂの両端部にはテーパ面が設けられているため、両端部がシートＳに強く接触しない。以上のようなローラ構成とすることで、ローラマークの発生を減少させることができる。また、排紙下ローラ３２の下ローラ位置規制部材３７及び排紙上ローラ３１の上ローラ位置規制部材３８は、排紙ローラ対１５の軸間方向、及びシート搬送方向上流側への撓みを抑制する役割を果たす。これにより、軸径を小径化しても撓みによるローラ位置の変化が規制可能であり、シートに対する腰付け力低下の抑制を可能にしている。

なお、本実施の形態では、排紙下ローラ３２側に押圧バネ３５を設けてシート搬送方向との垂直方向に移動可能な構成としたが、排紙上ローラ３１側に押圧バネ３５を設けて搬送方向の垂直方向に移動可能な構成とすることも可能である。その場合、図９で説明した下ローラ位置規制部材３７におけるクリアランスｃは、図８で説明した上ローラ位置規制部材３８側に設定されることになり、上ローラ位置規制部材３８が移動規制部を構成する。また、クリアランスｃを、下ローラ位置規制部材３７及び上ローラ位置規制部材３８の双方に設けて、排紙上ローラ軸３１ｂと排紙下ローラ軸３２ｂをともに垂直方向に移動し得るように構成することも可能である。その場合、排紙上ローラ３１及び排紙下ローラ３２の軸間距離を増大させる方向での移動量を、ローラ本体３１ａとローラ本体３２ａとのオーバーラップ量ｄを超えない値にするため、それぞれのクリアランスｃは図９に示す量の１／２ずつに設定する。この場合には、下ローラ位置規制部材３７及び上ローラ位置規制部材３８の双方が本発明の移動規制部を構成することになる。

１…画像形成装置（カラーレーザプリンタ）、１５…排紙ローラ対、２６…シート排出部、３１…第１ローラ（排紙上ローラ）、３１ａ…ローラ本体、３２…第２ローラ（排紙下ローラ）、３２ａ…ローラ本体、３３、３４、３５…支持部（上ローラ軸受、下ローラ軸受、押圧バネ）、３７…移動規制部（下ローラ位置規制部材）、３８…移動規制部（上ローラ位置規制部材）、ｃ…クリアランス、ｄ…オーバーラップ量。

Claims (4)

1. 画像が形成されたシートを装置外方に排出するシート排出部を備えた画像形成装置において、
   前記シート排出部は、
   複数のローラ本体を互いに所定間隔をあけて軸方向に有する第１ローラと、
   複数のローラ本体を互いに所定間隔をあけて軸方向に有した状態で前記第１ローラと平行に対向し且つ複数の前記ローラ本体の少なくとも一部が前記第１ローラのローラ本体と軸方向に対向しないように配置された第２ローラと、
   前記第１及び第２ローラを相対的に接近する方向に付勢しつつ前記第１及び第２ローラの軸間距離を増減可能に支持する支持部と、
   前記第１及び第２ローラの間をシートが通過する際、前記第１及び第２ローラのうちの少なくとも一方が前記支持部の付勢力に抗して前記軸間距離を増大するときに、前記一方のローラの移動を所定位置で規制する移動規制部と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記移動規制部は、前記第１及び第２ローラの軸間距離を増大させる方向での移動量が、前記第１ローラのローラ本体と前記第２ローラのローラ本体との径方向でのオーバーラップ量を超えない値に設定される、ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記移動規制部は、前記第１及び第２ローラのうちの少なくとも一方の、シート搬送方向上流側への移動を規制する突き当て部を有する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記移動規制部は、前記第１ローラのローラ軸の長手方向の中央部分と、前記第２ローラのローラ軸の長手方向の中央部分との少なくとも一方に対向するように配置される、ことを特徴とする請求項１乃至３に記載の画像形成装置。

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