JP2011001146A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体のスタック不良を改善する。
【解決手段】画像形成装置は、画像形成された記録媒体（例えば、用紙）を装置外へ排出する排出ローラ１９と、この排出ローラ１９から排出された用紙をこれを収容する用紙堆積部に向けて或る押圧角度で押圧する押圧部材２０と、この押圧部材２０の押圧角度変更情報を取得する情報取得部と、この情報取得部で取得した押圧角度変更情報に基づき、押圧部材２０における押圧角度を変更するリミッタ２３とを有している。押圧部材２０の回転角度を規制するリミッタ２３を設けているので、用紙カールの状態に応じた押圧部材２０の押圧力を選定することが可能となり、用紙のスタック不良を改善することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

従来、例えば、下記の特許文献１等に記載されているように、プリン夕、複写機、ファクシミリ装置（以下「ＦＡＸ装置」という。）、複合機等の画像形成装置は、定着器で定着させた画像形成後の記録媒体（例えば、用紙）を、シート排出トレイに積載させている。

特開２００９−３３５２号公報

しかしながら、従来の画像形成装置では、画像形成後の用紙に生じるカール（反り）によるスタック不良（積載不良）が発生していた。

本発明の画像形成装置は、画像形成された記録媒体を装置外へ排出する排出部と、前記排出部から排出された前記記録媒体をこれを収容する収容部に向けてある押圧角度で押圧する押圧部材と、前記押圧部材の押圧角度変更情報を取得する情報取得部と、前記情報取得部で取得した前記押圧角度変更情報に基づき、前記押圧部材における前記押圧角度を変更する押圧変更部とを有することを特徴とする。

本発明によれば、押圧部材の押圧角度を変更する押圧変更部を有するので、記録媒体のカールの状態に応じた押圧部材の押圧力を選定することが可能となり、記録媒体のスタック不良を改善することができる。

図１は本発明の実施例１における図２中の排出部箇所を示す斜視図である。 図２は本発明の実施例１における画像形成装置の主要構成部品のみを側面から透視した全体のイメージ図である。 図３は図１の押圧部材及びリミッタ箇所を示す図である。 図４は図２の画像形成装置の上面図である。 図５−１は図１の押圧部材周辺を示す側面図である。 図５−２は図１の押圧部材周辺を示す側面図である。 図５−３は図１の押圧部材周辺を示す側面図である。 図６は図４中の操作パネル３０の動作を示す説明図である。 図７は図１の排出部の動作イメージ図である。 図８は本発明の実施例２の画像形成装置におけるリミッタ制御機構を示すブロック図である。 図９は用紙カール発生の状況を示す図である。

本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。

（実施例１の構成）
図２は、本発明の実施例１における画像形成装置の主要構成部品のみを側面から透視した全体のイメージ図である。

この画像形成装置は、例えば、プリンタであり、画像形成装置本体１内の下部に、媒体カセット２が着脱自在にセット（装着）されている。媒体カセット２は、複数の記録媒体（例えば、用紙）２ａを積層して収納するものであり、この媒体カセット２に隣接して、媒体繰り出し部が配置されている。媒体繰り出し部には、用紙２ａを送り出すためのピックアップローラ３と、このピックアップローラ３により給送された用紙２ａを１枚ずつに分離する分離手段（例えば、給紙ローラ）４及びトルクリミッタを内蔵したリタードローラ５を組み合わせた媒体分別装置とが配置されている。

媒体分別装置の下流側には、搬送ローラ６及びこの搬送ローラ６に圧接された従動ローラ７が配置され、これらの搬送ローラ６及び従動ローラ７により、画像形成装置本体１内の上部に配置された印字ヘッド１０及画像形成部１１箇所へ用紙２ａが搬送されるようになっている。印字ヘッド１０は、発光素子（ＬＥＤ）光による複数ドットの露光手段を持った装置であり、この近傍に画像形成部１１が配置されている。画像形成部１１は、画像形成装置本体１から取り外し可能な装置であり、この画像形成部１１にて現像ローラ１１ａで現像したトナー画像を形成し、感光体ドラム１２と転写ローラ１３の間の電気的な作用により、用紙２ａにトナーを乗せる構成になっている。

感光体ドラム１２及び転写ローラ１４の下流側には、加熱ローラ１４及びこの加熱ローラ１４に圧接された加圧ローラ１５により構成された定着器が配置されている。定着器は、用紙２ａ上のトナーを加熱加圧して定着する装置であり、この装置の下流側に、従動ローラ１６及びこの従動ローラ１６に圧接された搬送ローラ１７が配置されている。従動ローラ１６及び搬送ローラ１７は、定着器から排出された画像形成済みの用紙２ａを排出口へ搬送するローラであり、この下流側に、排出部（例えば、従動ローラ１８及びこの従動ローラ１８に圧接された排出ローラ１９）が配置されている。従動ローラ１８及び排出ローラ１９は、画像形成済みの用紙２ａを、一対の押圧部材２０を介して装置外の収容部（例えば、用紙堆積部）２１へ排出するためのものである。

一対の押圧部材２０は、排出された用紙２ａ（例えば、用紙２ａの両端）を用紙堆積部２１に向けて或る押圧角度で押圧し、用紙両端のカールの矯正を行うものである。各押圧部材２０は、例えば、ほぼ板状の弾性体からなる押圧部を有し、この押圧部の一端が所定の回転角度範囲にて回転可能に軸着され、他端が用紙２ａの両端に圧接される構造になっている。カールが矯正された印刷済み用紙２ａは、用紙堆積部２１に堆積される構成になっている。

図１は、本発明の実施例１における図２中の排出部箇所を示す斜視図である。
排出部箇所に配置された排出ローラ１９は、この軸１９ａに取り付けられた排出ギヤ２２により駆動される。排出ローラ１９の近傍には、一対の押圧部材２０と同軸で回転する押圧変更部（例えば、リミッタ）２３が配置されている。リミッタ２３は、押圧部材２０の回転角度を規制する部材であり、端部にギヤ部を備えたモールド部材で構成されている。リミッタ２３のギヤ部は、ギヤ２４を介してパルスモータ２５により回転する構成になっている。

図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図１の押圧部材及びリミッタ箇所を示す図であり、同図（ａ）は押圧部材２０とリミッタ２３箇所を背面から見た斜視図、同図（ｂ）は押圧部材２０の側面から見た断面図、及び、同図（ｃ）はリミッタ２３の側面から見た断面図である。

各押圧部材２０は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、ほぼ板状の押圧部２０ａを有し、この押圧部２０ａの一端に形成された円筒状の軸部２０ｂが、装置本体から延在した軸２６の外側に回転自在に取り付けられている。押圧部２０ａは、通常は自重により軸１９ａに接触している。

各押圧部材２０の回転角度を規制するためのリミッタ２３は、図３（ａ）、（ｃ）に示すように、端部に位置してギヤ２４と接触するギヤ部２３ａと、各押圧部材２０の軸部２０ｂ上に載置されてこの各軸部２０ｂと同軸で回転する一対の回転部２３ｂ１，２３ｂ２と、この一対の回転部２３ｂ１，２３ｂ２間を連結する鍔部２３ｃとにより構成されている。鍔部２３ｃは、押圧部材２０の回転角度を規制するための帽子の鍔のような形状をしている。

図４は、図２の画像形成装置の上面図である。
画像形成装置の上面には、押圧部材２０の押圧角度変更情報を取得する情報取得部（例えば、ユーザにより操作される操作部である操作パネル）３０が設けられている。操作パネル３０には、情報入力用のボタン３１と、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等のディスプレイ３２等とが、設けられている。ユーザは、ディスプレイ３２を見ながらボタン３１の操作で画像形成装置の制御変更を行うことが可能となっている。

（実施例１の画像形成装置の全体の動作）
図２に示す画像形成装置において、画像形成装置本体１内の媒体カセット２にセットされた用紙２ａは、ピックアップローラ３により給紙ローラ４まで搬送され、この給紙ローラ４とリタードローラ５とによって１枚給紙される。給紙された用紙２ａは、搬送ローラ６と従動ローラ７とでレジストローラ９まで押し上げられる。搬送ローラ６と従動ローラ７は、主として用紙ルートで用紙２ａに負荷が掛らないようにするためのものである。その後、用紙２ａは、レジストローラ９とプレッシャローラ８によって、画像形成部１１まで搬送される。

画像形成部１１では、回転する感光体ドラム１２の表面が負に帯電され、この負に帯電された部分が印字ヘッド１０の下にくると、印字ヘッド１０が露光し、帯電された部分に画像データに基づく静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像ローラ１１ａにより現像されてトナー画像となる。このトナー画像は、搬送されてくる用紙２ａの上に、転写ローラ１３によって転写される。

転写ローラ１３によって用紙１２ａ上に転写されたトナー画像は、加熱ローラ１４と加圧ローラ１５によって高温高圧で定着処理される。トナー画像が定着された用紙２ａは、従動ローラ１６と搬送ローラ１７とによって排出口まで持ち上げられ、排出ローラ１８と従動ローラ１９とにより、押圧部材２０を介して、画像形成装置本体１の外部の用紙堆積部２１に排出される。

外部に排出される用紙２ａは、搬送経路や紙の連量、紙の種類、温湿度環境等によって様々なカールを引き起こす。そのため、押圧部材２０は、用紙両端に適正な圧力を加えることにより、用紙両端のカールを抑え、用紙カールにより排出部が塞がれて排出ジャムとなることを防止する。押圧部材２０によりカールが矯正された用紙２ａは、用紙堆積部２１にて堆積されて蓄積される。

（実施例１の用紙排出動作）
図５−１、図５−２、及び図５−３は、図１の押圧部材周辺を示す側面図である。

図５−１には、用紙２ａに対する押圧部材２０の押圧を強くしてカール矯正を行っている状態が示されている。リミッタ２３により、押圧部材２０の回転角度θを例えば−１０°に設定し、用紙２ａを下方に押圧している。

図５−２には、パルスモータ２５の回転により、ギヤ２４を介してリミッタ２３を中間位置に移動させた状態が示されている。上向きに出てきた用紙２ａを押圧するために、リミッタ２３により、押圧部材２０の回転角度θが０°にセットされている。

図５−３には、パルスモータ２５を更に回転させ、リミッタ２３により押圧部材２０の回転角度θを２０°に設定し開放した状態が示されている。この状態の時は、用紙２ａのカールが大きくても、押圧部材２０の自重分の負荷しか掛からず、カール矯正の効果は非常に小さい。

図５−３に示すように、パルスモータ２５とギヤ２４は接続されている。図示しない制御部からパルスモータ２５に送ったパルス分だけ、パルスモータ２５が回転してギヤ２４も回転し、動力が、リミッタ２３の端部にあるギヤ部２３ａに伝達される。リミッタ２３が押圧部材２０と同軸で図中のＹ方向に回転すると、リミッタ２３の鍔部２３ｃが反時計回りに回転して、押圧部材２０の回転規制が開放される。

このような図５−１〜図５−３に示す動作により、押圧部材２０は回転角度θを大きく取れるようになる。

図６は、図４中の操作パネル３０の動作を示す説明図である。
ユーザが操作パネル３０中のボタン３１を操作すると、ディスプレイ３２にメンテナンスメニュー３２ａが表示される。ディスプレイ３２に表示されたメンテナンスメニュー３２ａの中にあるカール調整メニュー、ダークネスメニュー、及びメニューリセットメニューのうちのカール調整メニューをユーザが操作することで、リミッタ２３の位置調整を行うことができる。

例えば、ユーザの判断で、用紙２ａのカール量が大きいと判断された場合、メンテナンスメニュー３２ａにおけるカール調整メニューの［大きい］を選択する。すると、リミッタ位置がポジション（１）（＝押圧部材２０の回転角度θが−１０°）に設定され、図５−１に示すように、図示しないモータが回転し、これに伴い、パルスモータ２５が回転し、ギヤ２４が回転し、リミッタ２３のギヤ部２３ａが回転し、鍔部２３ｃが下降する。これにより、押圧部材２０が回転角度θ＝−１０°だけ回転して回転矯正が行われ、用紙両端が強制的に下方向に押圧される。そのため、排出口付近への用紙２ａのスタック不良を防止することが可能となる。

カール調整メニューの［普通］を選択すると、リミッタ位置がポジション（２）（＝押圧部材２０の回転角度θが０°）に設定され、図５−２に示すように、押圧部材２０が回転角度θ＝０°だけ回転する。そのため、突発的にカールが大きい用紙２ａが排出された場合は、押圧部材２０が強い力で用紙２ａを押圧するが、カールの少ない用紙２ａについては、押圧部材２０が強い力で用紙２ａを押圧しない状態となる。

又、カール調整メニューの「小さい」を選択すると、リミッタ位置がポジション（３）（＝押圧部材２０の回転角度θが−２０°）に設定され、図５−３に示すように、図示しないモータが回転し、これに伴い、パルスモータ２５が回転し、ギヤ２４が回転し、リミッタ２３のギヤ部２３ａが回転し、鍔部２３ｃが上昇する。これにより、押圧部材２０が回転角度θ＝−２０°だけ回転して押圧部材２０が開放状態となり、この状態でリミッタ２３が固定される。用紙２ａのカール量が少ない場合は、用紙２ａの押圧を開放して用紙走行に影響する負荷を極力なくすことができる。

図７は、図１の排出部の動作イメージ図である。
押圧部材２０が回転角度θ＝−１０°だけ回転した図５−１の状態が示されている。用紙搬送方向に対して垂直方向に放物線状に変形した画像形成済み用紙２ａのカール矯正を行いながら、用紙堆積部２１に画像形成済み用紙２ａが堆積される。

（実施例１の効果）
本実施例１によれば、押圧部材２０の回転角度θを規制するリミッタ２３を設けているので、用紙カールの状態に応じた押圧部材２０の押圧力を選定することが可能となり、用紙２ａのスタック不良を改善することができる。

（実施例２の構成）
図８は、本発明の実施例２の画像形成装置におけるリミッタ制御機構を示すブロック図である。

実施例１では、ユーザ操作によるリミッタ制御方法を説明したが、本実施例２のリミッタ制御機構では、図８に示すように、図１の画像形成装置本体１内に設けられる制御部周辺に、押圧角度変更情報を取得する情報取得部（例えば、外気の温湿度検出用の環境センサ）３３が追加され、この環境センサ３３の検出結果に基づき、制御部３４の制御により、用紙２ａに対するカール量の矯正を自動的に行う構成になっている。

制御部３４は、環境センサ３３の検出結果（例えば、湿度）に基づき、図示しない駆動回路を介して図１中のパルスモータ２５の回転を制御し、リミッタ位置のポジション（１）、（２）、（３）を設定する機能を有している。実施例１の図５−１〜図５−３と同様に、ポジション（１）では、図１中の押圧部材２０の回転角度θが−１０°に設定され、ポジション（２）では、押圧部材２０の回転角度θが０°に設定され、ポジション（３）では、押圧部材２０の回転角度θが−２０°に設定される構成になっている。その他の構成は、実施例１と同様である。

（実施例２の動作）
図８において、画像形成装置本体１内の環境（例えば、湿度）が環境センサ３３で検出され、この検出結果が制御部３４へ送られる。制御部３４では、その検出結果に基づき、例えば、外気が高湿度環境（湿度５５％以上）、普通湿度環境（湿度５５％未満で２０％以上）、低湿度環境（湿度２０％未満）のいずれの区分に属するか否かを判定し、この判定結果に応じて、図示しない駆動回路を介してパルスモータ２５の回転を制御する。

制御部３４は、環境センサ３３の検出結果に基づき、外気が高湿度環境（湿度５５％以上）であると判定すると、リミッタ位置をポジション（１）（＝押圧部材２０の回転角度θが−１０°）に設定し、押圧部材２０の回転矯正を行う。これにより、実施例１の図５−１と同様に、押圧部材２０が回転角度θ＝−１０°だけ回転し、用紙両端が強制的に下方向に押圧される。そのため、排出口付近への用紙２ａのスタック不良を防止することが可能となる。

このように、高湿度環境下では、画像形成装置本体１内の定着器で用紙表面のトナーを定着する際、用紙２ａが吸湿した水分まで加熱しなければならない。言い換えれば、吸湿した用紙２ａは紙の比熱が大きくなるため、用紙表面と用紙裏面で急激な温度差・湿度差が生まれやすくなる。このため、縦目の用紙２ａは高湿度状態では、低湿度状態に比較してより大きい縦カールが発生し易くなる。そのため、押圧部材２０が回転角度θ＝−１０°だけ回転し、用紙両端が強制的に下方向に押圧される。

制御部３４は、環境センサ３３の検出結果に基づき、外気が普通湿度環境（湿度５５％で未満２０％上）であると判定すると、リミッタ位置をポジション（２）（＝押圧部材２０の回転角度θが０°）に設定し、押圧部材２０の回転矯正を行う。これにより、実施例１の図５−２と同様に、押圧部材２０が回転角度θ＝０°だけ回転し、カールの少ない用紙２ａに対して、押圧部材２０が強い力で用紙２ａを押圧しない状態となる。

又、制御部３４は、環境センサ３３の検出結果に基づき、外気が低湿度環境（湿度２０％未満）であると判定すると、リミッタ位置をポジション（３）（＝押圧部材２０の回転角度θが−２０°）に設定し、押圧部材２０の回転矯正を行う。これにより、実施例１の図５−３と同様に、押圧部材２０が回転角度θ＝−２０°だけ回転して押圧部材２０が開放状態となり、用紙２ａの押圧を開放して用紙走行に影響する負荷を極力なくす。つまり、低湿度環境では、用紙２ａのカール矯正を行わない制御となっている。

図９（ａ）、（ｂ）は、用紙カール発生の状況を示す図である。
図９（ａ）に示すように、例えば、１枚の用紙２ａは、上層２ａ−Ａと下層２ａ−Ｂとにより構成され、外部環境に長時間放置され、外部環境と同等の温度湿度状態であるとする。この状態では、用紙２ａはカールのない平らな状態になっているとする。これに対し、図９（ｂ）では、用紙２ａがカールした状態が示されている。

画像形成装置本体１内の定着器通過後の用紙２ａは、例えば、上層２ａ−Ａがトナー定着のため１２０°Ｃまで加熱される。下層２ａ−Ｂは、上層２ａ−Ａからの熱伝導を受けて温度上昇するが、８０°Ｃまでしか到達しないため、上層２ａ−Ａほどの温度には到達しない。用紙上層２ａ−Ａはｌ００°Ｃを超え水分が蒸発するが、下層２ａ−Ｂは水分が蒸発しないため、上層２ａ−Ａと下層２ａ−Ｂの温湿度差が発生し、図９（ｂ）に示すように、上層２ａ−Ａが縮み、下層２ａ−Ｂが伸びた状態となる。この現象は特に湿度の高い環境下で発生しやすいため、本実施例２では、制御部３４の制御により、湿度の高い環境下ではカール矯正を強くし、湿度の低い環境下ではカール矯正を開放する制御方式となっている。

（実施例２の効果）
本実施例２によれば、環境センサ３３の検出結果に基づき、制御部３４により押圧部材２０の回転角度θを自動的に矯正する構成になっているので、ユーザの手を介さない用紙カールの矯正動作が可能となる。

（変形例）
本発明は、上記実施例１、２に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（ａ）、（ｂ）のようなものがある。

（a） 実施例２では、環境センサ３３により外気の湿度を検出し、制御部３４によって押圧部材２０の回転角度θを矯正する構成になっているが、環境センサ３３により湿度及び温度を検出するか、あるいは、温度を検出し、これらの検出結果に基づき、制御部３４によって回転角度θを矯正する構成にしても、実施例２とほぼ同様の作用効果を奏することができる。例えば、記録媒体としてプラスチックフイルムを使用する場合は、主として温度によりカールが生じるので、環境センサ３３により温度を検出し、制御部３４により回転角度θを矯正する構成にすればよい。このように、記録媒体の種類に応じて押圧部材２０の回転角度θを矯正すればよい。

（ｂ） 画像形成装置の全体、或いは、押圧部材２０やリミッタ２３等は、図示以外の構成に変更してもよい。又、実施例１、２ではプリンタを用いて説明を行ったが、加熱定着するものであれば複写機、ＦＡＸ装置、複合機等の他の画像形成装置にも適用可能である。

１ 画像形成装置本体
２ａ 用紙
１１ 画像形成部
１９ 排出ローラ
２０ 押圧部材
２１ 用紙堆積部
２３ リミッタ
３０ 操作パネル
３３ 環境センサ
３４ 制御部

Claims (6)

1. 画像形成された記録媒体を装置外へ排出する排出部と、
   前記排出部から排出された前記記録媒体をこれを収容する収容部に向けて或る押圧角度で押圧する押圧部材と、
   前記押圧部材の押圧角度変更情報を取得する情報取得部と、
   前記情報取得部で取得した前記押圧角度変更情報に基づき、前記押圧部材における前記押圧角度を変更する押圧変更部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記押圧部材は、一端部が所定の回転角度範囲にて回転可能に軸着され、他端部が前記記録媒体に圧接される構成になっ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. 前記押圧部材は、弾性体により構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記情報取得部は、ユーザにより操作されて前記押圧角度変更情報が入力される操作部であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記情報取得部は、前記押圧角度変更情報である外気の湿度、温度又は温湿度のいずれか１つを検出するセンサであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記記録媒体は、トナーが加熱定着されて画像が形成される用紙であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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