JP2011068445A - 用紙排出装置及びこれを搭載した画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙の損傷を防止するとともに、排出された用紙のストック不良も解消できる用紙排出装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供する。
【解決手段】所望の画像が形成された用紙をトレイ(22)に排出する用紙排出装置(21)である。そして、用紙を排出ローラ(44)と従動ローラ(54)との間に狭持し、排出ローラの回転によって用紙をトレイに向けて送出するローラ対(38)と、排出ローラを回転自在に支持する駆動軸(40)と、ローラ対の近傍に配置されており、用紙との接触に伴い、駆動軸の周壁(42)に近接及び離間する方向に向けて揺動して用紙にコシを付けるコルゲーション部材(60)とを具備する。
【選択図】図４

Description

本発明は、用紙をトレイに排出する用紙排出装置及びこれを搭載した画像形成装置に関するものである。

この種の画像形成装置は、感光体ドラムを予め帯電し、このドラムの表面に光を照射して所望する画像に対応した静電潜像を形成する。次いで、現像されたトナー像を用紙に転写及び定着し、所望の画像が形成された用紙は用紙排出装置でトレイに排出される。
ここで、この用紙排出装置にはローラ対が複数配設されており（例えば、特許文献１参照）、用紙はローラ対、つまり、排出ローラと従動ローラとの間に挟持され、駆動ローラが駆動すると、用紙はトレイに向けて送出される。

また、ローラ対の間にはコルゲーション部材が配置され、この用紙にはコシが付けられている。定着工程を経た用紙の先端位置はカールが生じ易く、このカールがトレイの形状に一致しなければストック（整合）不良を招くし、さらに、この用紙のコシ付けが、トレイの形状変更等に比して、ストック不良の解決に最も効果的な手段だからである。なお、特に、色重ねを行うカラー印刷が可能な画像形成装置の場合にはカールが顕著になる。

特開２００７−２２７６６号公報

しかしながら、上述した従来の技術では、性質の異なる種々の用紙に容易に対応できないとの問題ある。
なぜならば、コシを付けるための用紙への押圧力は、上記ローラ対による用紙の狭持位置とコルゲーション部材による用紙の接触位置との差（コルゲーション高さ）で決定されるが、当該技術のコルゲーション高さは一定だからである。

より詳しくは、コルゲーション高さが一定、換言すれば、仮に、コルゲーション部材が大きなコルゲーション高さのままで固定されていた場合には、例えばコシの強い用紙では折れ易くなり、用紙の損傷を招く。一方、小さなコルゲーション高さのままで固定されていた場合には、例えばコシの弱い用紙ではカールを特に矯正できず、ストック不良を招くのである。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、用紙の損傷を防止するとともに、排出された用紙のストック不良も解消できる用紙排出装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するための第１の発明は、所望の画像が形成された用紙をトレイに排出する用紙排出装置である。
そして、用紙を排出ローラと従動ローラとの間に狭持し、排出ローラの回転によって用紙をトレイに向けて送出するローラ対と、排出ローラを回転自在に支持する駆動軸と、ローラ対の近傍に配置されており、用紙との接触に伴い、駆動軸の周壁に近接及び離間する方向に向けて揺動して用紙にコシを付けるコルゲーション部材とを具備する。

第１の発明によれば、所望の画像が形成された用紙は、排出ローラ及び従動ローラからなるローラ対に狭持され、この排出ローラの駆動に伴ってトレイに排出される。
ここで、この用紙にはコシが付けられる。ローラ対の近傍には、用紙に接触可能なコルゲーション部材が設けられているからである。

一方、このコルゲーション部材は、用紙との接触に伴って駆動軸の周壁に近接、及び、この周壁から離間する方向に向けて揺動可能であり、コシ付け具合、つまり、用紙への押圧力を変更でき、性質の異なる種々の用紙に容易に対応できる。
このように、ローラ対による用紙の狭持位置とコルゲーション部材による用紙の接触位置との差（コルゲーション高さ）を変更できるため、用紙の損傷を防止するとともに、排出された用紙のストック不良も解消できる。

第２の発明は、第１の発明の構成において、コルゲーション部材は、用紙排出装置の筐体に固定される部材本体と、部材本体に、回転自在に支持されるとともに、駆動軸の周壁に近接及び離間する方向に向けて揺動自在に支持される回転軸と、回転軸に支持され、用紙との接触によって回転して用紙にコシを付けるコシ付けローラとを備えることを特徴とする。

第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、コルゲーション部材は、用紙排出装置の筐体に固定される部材本体とは別に、コシ付けローラを備えており、このコシ付けローラが回転軸の揺動に伴って駆動軸の周壁に近接、及び、この周壁から離間する方向に向けて揺動可能である。よって、現有の部材本体の構成に、回転軸やコシ付けローラを設置すれば済み、製造コストの低減にも寄与する。

第３の発明は、第２の発明の構成において、コシ付けローラは、回転軸の両側に並設されて対をなし、この回転軸の略中央部分が部材本体に回転及び揺動自在に支持されていることを特徴とする。
第３の発明によれば、第２の発明の作用に加えてさらに、コシ付けローラが対をなして回転軸の両側に形成されていれば、例えば１個のローラを回転軸に設けた場合に比して接触箇所が増えるので、用紙にコシを確実に付けられる。

第４の発明は、第１から第３の発明の用紙排出装置を搭載した画像形成装置であることを特徴とする。
第４の発明によれば、第１から第３の発明の作用に加えてさらに、損傷がなく、且つ、整然と揃う用紙がトレイに排出されることから、画像形成装置の信頼性向上に寄与する。

本発明によれば、コルゲーション高さを変更できるため、用紙の損傷防止及び排出された用紙のストック不良解消の双方を達成できる用紙排出装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供することができる。

本実施例の画像形成装置の概略構成図である。 図１の用紙排出装置などの斜視図である。 （ａ）は図２の要部拡大図であり、（ｂ）は（ａ）の正面図である。 図３（ａ）の中央部分の拡大図である。 （ａ）は図４のコルゲーション部材の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の側面図である。 （ａ）は図５の部材本体の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の側面図である。 図５（ｂ）のＶＩＩ−ＶＩＩ線から見た矢視断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施例であるタンデム方式のカラープリンタの概略構成図であり、同図の右方向がプリンタ１の正面に対応し、左方向が背面に対応している。
同図に示されるように、この装置本体２の下部には用紙のカセット３が配置されており、カセット３には例えばＡ４サイズの用紙Ｐが積層状態で収容され、この用紙Ｐはカセット３からプリンタ１の正面側に向けて１枚ずつ送出される。

カセット３から送出された用紙Ｐは、用紙搬送路４を介してプリンタ１の背面側に向けて搬送される。この装置本体２の内部には、用紙搬送方向で見て下流側にレジストローラ対５、画像形成部６、転写部１７、及び定着部１８が順番に配置されており、定着部１８から排出された用紙Ｐは用紙搬送路２０及び用紙排出装置２１を経てトレイ２２に排出される。

ここで、本実施例の画像形成部６は、４つの画像形成ユニット６Ｍ，６Ｃ，６Ｙ，６Ｂで構成されている。
これら各ユニット６Ｍ，６Ｃ，６Ｙ，６Ｂは、プリンタ１の背面側から正面側に向けて順に配列され、異なる４色（マゼンタ、シアン、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程を通じてマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの画像を順次形成している。

具体的には、各ユニット６Ｍ，６Ｃ，６Ｙ，６Ｂには、各対応色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム７がそれぞれ設けられている。本実施例の各ドラム７は本体２に対して回転自在に設置され、図示しない駆動モータによって同図の反時計回りに駆動する。
また、各ドラム７の周囲の適宜位置には、それぞれ対応する帯電器８、露光装置（ＬＥＤプリントヘッドユニット等）９、現像器１０、一次転写ローラ１２、摺擦ローラ１３が設けられている。

帯電器８は一次転写ローラ１２の反対側に配置されており、対応する各ドラム７の表面を一様に帯電させる。また、露光装置９は、ドラム７の回転方向で見て帯電器８の下流側に配置され、対応する各ドラム７の表面に向けて所望する画像データに応じた光を照射して静電潜像を形成する。
現像器１０は、ドラム７の回転方向で見て露光装置９の下流側に配置されており、各コンテナ１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｂからマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックのトナーがそれぞれ供給され、これら各色のトナーをドラム７の表面に形成された静電潜像の露光部に静電的に付着させる。

これにより、各ドラム７の表面には、露光装置９による静電潜像に応じたトナー像が現像される。そして、これら各ドラム７の表面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト１４を介して用紙Ｐに転写される。
詳しくは、このベルト１４は、誘電体樹脂製のシート材の両端部分を重ね合わせて接合したエンドレス形状のベルトや、継ぎ目を有しないシームレスのベルトが用いられており、駆動ローラ１５と従動ローラ１６との間に掛け回され、図示しない駆動モータによって同図の時計回りに走行する。

また、このベルト１４は、ドラム７と一次転写ローラ１２との間を走行しており、各ドラム７の表面に形成されたトナー像はベルト１４の転写面に順次転写されて１ページ分のトナー像として合成される。その後、この転写面のトナー像は、転写部１７にて、レジストローラ５から送出された用紙Ｐに２次転写され、定着部１８に向けて転送される。

なお、摺擦ローラ１３は、ドラム７の回転方向で見て帯電器８の上流側に配置される。このローラ１３は、対応する各ドラム７の表面に接触可能に構成されており、駆動モータによって同図の時計回りに駆動することにより、この表面を研磨している。また、各ドラム７の表面に残留したトナーは図示しないクリーニング装置で除去される。

そして、上述したプリンタ１では、カセット３から用紙Ｐが１枚ずつ分離して送出され、この用紙Ｐはレジストローラ対５に到達する。このローラ対５は、用紙Ｐの斜め送りを矯正しつつ、各ドラム７や転写ローラ１２等による画像転写動作とタイミングを計りながら、用紙Ｐを転写部１７に向けて送出する。
また、プリンタ１では露光装置９による光の照射が制御される。これにより、画像形成部６において各ドラム７に原稿画像の静電潜像が作られ、続いてこの潜像から各ドラム７にトナー像が形成される。

続いて、ドラム７のトナー像はベルト１４を介して用紙Ｐに転写される。用紙Ｐは未定着トナー像を担持した状態で定着部１８に向けて送られ、加熱及び加圧によって所望の画像が形成された後、搬送路２０を通り、その画像面を下側に向けて用紙排出装置２１からトレイ２２に排出される。
ところで、本実施例の用紙排出装置２１は、用紙Ｐにコシ付け可能に構成されている。

具体的には、図２に示されるように、この用紙排出装置２１は、プリンタ１の左右方向に沿って配置される筐体３０を備え、計２つのローラ対３８及び計３つのコルゲーション部材６０を備えている。
より詳しくは、筐体３０は、これらローラ対３８やコルゲーション部材６０の上側に位置する上部３２を有し、この上部３２もプリンタ１の左右方向に沿って延び、その下側部分には複数の案内面３４が一体的に形成され（図３）、搬送路２０を経た用紙Ｐをトレイ２２に向けて案内する。

まず、ローラ対３８は、例えばゴム製の排出ローラ４４及び例えば樹脂製の従動ローラ５４を有している（図３参照）。排出ローラ４４は駆動軸４０と一体的に回転可能に構成され、この駆動軸４０は、用紙Ｐの排出方向に略直交する方向に向けて延びており、図２に示す筐体３０の側端部３６或いは装置本体２に回転自在に支持される。

本実施例の排出ローラ４４は、トレイ２２から、換言すれば、プリンタ１の正面側から見て（図３（ｂ））、駆動軸４０の略中央部分から例えば３０ｍｍ程離れた対称位置にそれぞれ配設され、そのローラ４４の周面は用紙Ｐの画像面に接触する。
また、従動ローラ５４は排出ローラ４４の上方にそれぞれ設けられ、本実施例の従動ローラ５４の幅は、排出ローラ４４の幅よりもやや広く形成される。さらに、従動ローラ５４は、駆動軸４０に対して略平行に延びた従動軸５０と一体的に回転可能に構成されている（図３）。

この従動軸５０は、例えばバネ（不図示）で駆動軸４０に向けて付勢されており、従動ローラ５４の周面は排出ローラ４４の周面に押圧され、これらの間に用紙Ｐを狭持する。
これにより、駆動軸４０が図示しない駆動モータの駆動に伴って駆動されると、排出ローラ４４が駆動し、用紙Ｐはトレイ２２に向けて送出可能になる。

次に、コルゲーション部材６０は、駆動軸４０の略中央部分と、排出ローラ４４，４４からプリンタ１の左方向及び左方向に向けて例えば４０ｍｍ程離れた対称位置とにそれぞれ配設されている（図３）。
これらコルゲーション部材６０は駆動軸４０の周壁４２に上方から対峙している。

詳しくは、図４のコルゲーション部材６０、換言すれば、各コルゲーション部材６０のうち駆動軸４０の略中央部分に配置されたものを例に挙げて説明すると、本実施例のコルゲーション部材６０は、駆動軸４０から見た図５（ａ）、及び、この駆動軸４０の回転軸線方向で見た図５（ｂ）に示されるように、樹脂製の部材本体６２を備え、この部材本体６２は上部３２の下側部分に対峙する頂面６４、トレイ２２に対峙する正面７０や、用紙Ｐに対峙する底面７２を有している。

より具体的には、同じく駆動軸４０から見た図６（ａ）、及び、この駆動軸４０の回転軸線方向で見た図６（ｂ）にも示される如く、この頂面６４は案内面３４の傾斜に沿って形成されており、その競り上がった頂面６４の上端部分に正面７０が設けられる。この正面７０は、頂面６４の幅に略等しく形成され、この頂面６４の形成方向に略直交して下方向に延びている。

この正面７０の下端部分と、トレイ２２から見て奥側に位置した頂面６４の下端部分とが底面７２で連結される。底面７２も頂面６４の幅に略等しく形成されているが、この底面７２は、案内面３４の傾斜よりも緩やかに形成され、上方に向けて凸状に湾曲している。これにより、これら頂面６４の下側、正面７０の裏側、及び底面７２の上側で囲まれた部分には空間が形成される（図５（ａ）、図６（ａ））。

一方、底面７２において、正面７０の下端部分の近傍には開口７４，７４が底面７２を貫通して穿設される。これら開口７４，７４は、駆動軸４０から見て略四角形状に形成され、底面７２の長手方向に向けて延びている。そして、上述の空間は、これら開口７４，７４の間に突設された中央壁７６で区画されている（図５（ｂ）、図６（ｂ））。つまり、正面７０から見ると、中央壁７６の右側の空間に１つの開口７４が、左側の空間にも１つの開口７４がそれぞれ配置される。

この中央壁７６には、上下方向に沿って延びた略四角形状の溝７８が中央壁７６を貫通して穿設されており、この溝７８の形成範囲内でローラ対３８による用紙Ｐの狭持位置とコルゲーション部材６０による用紙Ｐの接触位置との差（コルゲーション高さ）を変更することができる。
より詳しくは、開口７４、７４には、樹脂製のコシ付けローラ９４，９４がそれぞれ配置され（図５）、これらコシ付けローラ９４，９４は、図７に示されるように、その回転中心が回転軸９０の両端に一体的に形成されている。そして、各ローラ９４の周面９６が用紙Ｐの画像面とは反対側の面に接触する。

また、この図７に示される如く、本実施例の回転軸９０の周壁は支持部８２に遊嵌され、回転軸９０は支持部８２に回転自在に支持されている。
これら支持部８２の周壁と溝７８の下端部分との間には、バネ８０が設けられている。このバネ８０は、比較的小さなばね定数で構成されており、用紙Ｐに接する前の周面９６は駆動軸４０の周壁４２に当接可能であり、また、回転軸９０は、用紙Ｐのコシの強さに応じて、溝７８内を上下方向に向けて容易に揺動することができる。

再び図５に戻り、上述した頂面６４の下端部分には係合部６８が突設される。この係合部６８は上方に向けて延びたフックを有している。また、この頂面６４において、中央壁７６の上側にも上方に向けて延びたフック付きの係合部６６が突設されている。
この図５に示されたコルゲーション部材６０は、頂面６４を上に向け、開口７４からコシ付けローラ９４の一部分が下方に突出した状態で筐体３０の上面３２に向けて持ち上げられる。

そして、係合部６６のフックを上面３２に引掛けておき、次いで、係合部６８のフックを上面３２に嵌め込むと、部材本体６２が上面３２に固定される。
続いて、コシ付けローラ９４，９４の周面９６を駆動軸４０の周壁４２に対峙させると、このローラ９４の周面９６は、用紙Ｐに接するまでは駆動軸４０の周壁４２に当接し、これらコシ付けローラ９４は用紙Ｐとの接触によって動作する。

詳しくは、搬送路２０を経て案内面３４で案内された用紙Ｐは、その先端部分がローラ対３８のニップ部に到達すると、コシ付けローラ９４と駆動軸４０との間にも到達し、このローラ９４の周面９６は用紙Ｐに接触する。これにより、コシ付けローラ９４は、用紙Ｐのうちローラ対３８の両側位置を、バネ８０の付勢力に抗して下方向に向けて押圧する。

すなわち、用紙Ｐは、コシ付けローラ９４による接触位置と、ローラ対３８による狭持位置との差によって互い違いに押圧された状態になる。
ただし、これらコシ付けローラ９４や回転軸９０は、用紙Ｐのコシの強さに応じて溝７８の形成方向、より具体的には、駆動軸４０の回転軸線方向に対して略直交する方向に移動できる。

この結果、用紙Ｐが例えばコシの強い性質を有する場合には、コシ付けローラ９４は、バネ８０の付勢力に抗して周壁４２から上方向に離間した位置で用紙Ｐを押圧し、周面９６が用紙Ｐに接触する前に形成していたコルゲーション高さ（当初のコルゲーション高さ）よりも高くなり、その押圧力の低下によって折れ難くなる。

これに対し、用紙Ｐが例えばコシの弱い性質を有していた場合には、当初のコルゲーション高さに略等しい大きさで維持され、コシ付けローラ９４は周壁４２に近接した位置で用紙Ｐを押圧することになる。したがって、その押圧力の低下は少なく、カールを矯正できる。
そして、排出ローラ４４が駆動し、用紙Ｐをトレイ２２に向けて移動させると、コシ付けローラ９４は、下方向への押圧力を作用させつつ回転する。よって、この用紙Ｐは、その先端部分から後端部分までが波打つように湾曲してトレイ２２に送出される。

ところで、上記実施例では、１つのコルゲーション部材６０は２つのコシ付けローラ９４，９４を有しているが、１つのコシ付けローラ９４を有していても良い。上述した中央壁７６に相当する位置にローラ９４を設け、その両側を回転自在に支持すれば良いからである。
一方、バネ８０は、支持部８２の周壁と溝７８の上端部分との間に設けられていても良いし、さらに、回転軸９０やコシ付けローラ９４は計約３〜５ｇ程度の質量を有しており、これら回転軸９０やローラ９４は、バネ８０を用いずに、その自重を利用して揺動することも可能である。

以上のように、本実施例によれば、所望の画像が形成された用紙Ｐは、排出ローラ４４及び従動ローラ５４からなるローラ対３８に狭持され、この排出ローラ４４の駆動に伴ってトレイ２２に排出される。
ここで、この用紙Ｐにはコシが付けられる。ローラ対３８の近傍には、用紙Ｐに接触可能なコルゲーション部材６０が設けられているからである。

一方、このコルゲーション部材６０は、用紙Ｐとの接触に伴って駆動軸４０の周壁４２に近接、及び、この周壁４２から離間する方向に向けて揺動可能であり、コシ付け具合、つまり、用紙Ｐへの押圧力を変更でき、コシの強さの異なる種々の用紙Ｐに容易に対応できる。
このように、ローラ対３８による用紙Ｐの狭持位置とコルゲーション部材６０による用紙Ｐの接触位置との差（コルゲーション高さ）が、当初の大きさでの固定ではなく変更できるため、用紙Ｐの損傷を防止するとともに、排出された用紙Ｐのストック不良も解消できる。

また、コルゲーション部材６０は、筐体３０に固定される部材本体６２とは別に、コシ付けローラ９４を備えており、このコシ付けローラ９４が回転軸９０の揺動に伴って駆動軸４０の周壁４２に近接、及び、この周壁４２から離間する方向に向けて揺動可能である。よって、現有の部材本体の構成に、回転軸９０やコシ付けローラ９４を設置すれば済み、製造コストの低減にも寄与する。

さらに、コシ付けローラ９４が対をなして回転軸９０の両側に形成されていれば、例えば１個のローラを回転軸に設けた場合に比して接触箇所が増えるので、用紙Ｐにコシを確実に付けられる。
さらにまた、損傷がなく、且つ、整然と揃う用紙がトレイ２２に排出されることから、プリンタ１の信頼性向上に寄与する。

本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
例えば、上記実施例では、回転軸９０やコシ付けローラ９４が揺動可能に構成されているが、コルゲーション部材６０自体が上下方向に揺動しても良い。
また、上記実施例では画像形成装置としてカラー印刷可能なプリンタに具現化した例を示している。しかし、本発明の画像形成装置は、モノクロ印刷のみ可能なプリンタ、複合機、複写機やファクシミリ等にも当然に適用可能である。

そして、これらいずれの場合にも上記と同様に、用紙の損傷を防止するとともに、排出された用紙のストック不良も解消できるとの効果を奏する。

１ プリンタ（画像形成装置）
２１ 用紙排出装置
２２ トレイ
３０ 筐体
３８ ローラ対
４０ 駆動軸
４２ 周壁
４４ 排出ローラ
５４ 従動ローラ
６０ コルゲーション部材
６２ 部材本体
９０ 回転軸
９４ コシ付けローラ

Claims (4)

1. 所望の画像が形成された用紙をトレイに排出する用紙排出装置であって、
   該用紙を排出ローラと従動ローラとの間に狭持し、該排出ローラの回転によって該用紙を前記トレイに向けて送出するローラ対と、
   前記排出ローラを回転自在に支持する駆動軸と、
   前記ローラ対の近傍に配置されており、前記用紙との接触に伴い、前記駆動軸の周壁に近接及び離間する方向に向けて揺動して前記用紙にコシを付けるコルゲーション部材と
   を具備することを特徴とする用紙排出装置。
2. 請求項１に記載の用紙排出装置であって、
   前記コルゲーション部材は、
   前記用紙排出装置の筐体に固定される部材本体と、
   該部材本体に、回転自在に支持されるとともに、前記駆動軸の周壁に近接及び離間する方向に向けて揺動自在に支持される回転軸と、
   該回転軸に支持され、前記用紙との接触によって回転して前記用紙にコシを付けるコシ付けローラと
   を備えることを特徴とする用紙排出装置。
3. 請求項２に記載の用紙排出装置であって、
   前記コシ付けローラは、前記回転軸の両側に並設されて対をなし、この回転軸の略中央部分が前記部材本体に回転及び揺動自在に支持されていることを特徴とする用紙排出装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の用紙排出装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。

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