JP2013159465A - 排紙装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙に所定形状を付与する大外径の形状付与ローラにインクが付着するのを防止する。
【解決手段】画像形成装置の排紙部７の排紙ローラ11は、駆動ローラである上ローラ20と従動ローラである下ローラ21を有する。下ローラは、軸24に固定されて上ローラとの間に用紙を挟持するニップローラ22と、軸にフリーでニップローラよりも大径でニップローラの両側に配置された形状付与ローラ23を有する。挟持搬送される用紙の搬送速度は一定なので、小外径のニップローラより大外径の形状付与ローラの方が回転数が小さい。形状付与ローラの用紙に対する擦れは従来よりも少なくなり、インクの付着蓄積は抑制され、排紙時に用紙がインク等で汚染される不具合は生じにくい。
【選択図】図２

Description

本発明は、用紙を挟んで搬送することにより、当該用紙に所定の形状を与えて排紙を行なう上下一対の排紙ローラを有する排紙装置に係り、特に用紙に所定の形状を与えるために設けられた両端部の外径が大きいローラの用紙に対する擦れが少なく、用紙の付着物が当該ローラへ転移しにくい構成とされた排紙ローラを有する排紙装置に関するものである。

画像形成装置において、画像形成済みの用紙を装置外に排出する際には、特に高速の画像形成の場合では排出される用紙の先端が浮き上がったり、用紙の両側縁部が下方に垂れ下がるように丸まる現象が起こることがあり、このため、排出された用紙が排紙台上の所定位置まで到達しない排紙不良や、排出された用紙が排紙台上で適切な状態に積み重なっていかない排紙揃えの不良といった不具合が生じる場合があった。

本願発明者は、このような問題を解決するため、図５及び図６に示すような排紙ローラを提案した。この排紙ローラ１００は、画像形成装置の排紙台の手前に設置されるものであり、駆動ローラである上ローラ１０１と、従動ローラである下ローラ１０２を備えている。

この排紙ローラ１００の下ローラ１０２は、一定の外径を有する直円筒形状であるニップローラ１０３と、ニップローラ１０３の両外端面に一体で設けられ、外方ほど外径が大きくなるテーパ形状の形状付与ローラ１０４，１０４とを備えている。このように、下ローラ１０２は、中央のニップローラ１０３と両外側の形状付与ローラ１０４，１０４が一体とされた一部品であり、従動軸１０５に対して回動自在に設けられている。そして、下ローラ１０２の中央にあるニップローラ１０３の上方には、ニップローラ１０３と略同形状の駆動ローラである上ローラ１０１が配置されている。

そして、排紙時には、駆動ローラである上ローラ１０１と従動ローラである下ローラ１０２の間に用紙を挟んで搬送することにより、搬送方向に平行な用紙の両側縁は、ニップローラ１０３及び上ローラ１０１よりも外径が大きい下ローラ１０２の形状付与ローラ１０４に沿って上方に持ち上がった状態に変形し、用紙は全体として波形形状に型付けされる。この形状付与により、用紙は腰が強くなり、排出された用紙は排紙台上の所定位置まで的確に到達し、また排紙台上で適切な状態に積み重なることができる。すなわち、画像が形成された用紙を両ローラ１０１，１０２で挟んで搬送することにより、用紙に所定の型付けをして腰の強さを与えた状態で排紙し、飛翔性を高めて排紙不良や排紙揃えの悪化を防止することができるものとされていた。

ところが、本願発明者は、本発明者の提案になる図５及び図６に示した排紙ローラ１００に関してさらに研究開発を続行する中で、この排紙ローラに次のような課題があることを発見するに至った。すなわち、下ローラ１０２は用紙の型付けのために両端の外径が中央部よりも大きい形状であるため、用紙の挟持搬送時に一部品として同一回転数で回転すると、外径が相対的に小さいニップローラ１０３よりも、外径が相対的に大きい形状付与ローラ１０４の方が線速度が大きくなってしまう。そのため、形状付与ローラ１０４は用紙の表面に対して擦るように接触するため、用紙の当該部分に画像が形成されている場合には、インク等の画像形成材料が用紙から形状付与ローラ１０４に転移して蓄積されていき、その後で画像形成済みの用紙が排紙ローラ１００を通過すると、当該用紙にインク等が再転写されて汚染されてしまうという問題が発生してしまう。

下記特許文献１及び２に記載された発明は、上述したような形状付与ローラ１０４を有する排紙ローラ１００とは異なり、一般的な用紙搬送ローラの汚れを防止するための発明に関するものであり、同文献１はインクで汚れる可能性のあるタイミングローラに微細粒子からなる外周層又は撥インク性を有する個体材料からなる外周層を形成し、インクが付着しにくくして用紙の汚れを防止するものである。また、同文献２は、シート排出装置の駆動ローラと従動ローラの周面に、多数の突起を均一に形成し、印刷済みのシートを挟持搬送する際に、ローラの用紙との接触はほとんど点接触に近い状態とし、ローラの汚れの問題を解消するというものである。

特開２００５−６６９００号公報 特開２００７−１３７５６１号公報

上記特許文献１及び２に記載された発明によれば、ローラの周面にインクが付着しにくい加工をすることを特徴とするが、その効果は使用につれて減じていく傾向にあり、また本願発明者が提案した両端の外径が大きい腰付け用の排紙ローラにおいて、特に外径の大きい形状付与部にインクが付着しやすいという課題を直接的に解決するものではなく、排紙性の良好な本発明者の提案する排紙ローラに適用しても効果が得られるものとは言えなかった。

本発明は、以上説明したような課題を解決することを目的としており、用紙に所定の形状を付与して高い排紙性が得られる両端の外径が大きい排紙ローラを備えた排紙装置において、外径の大きい両端の形状付与ローラにインク等が付着するのを防止し、排紙時に用紙の汚れが発生しないようにすることを目的としている。

請求項１に記載された排紙装置は、
一方が駆動ローラである上ローラと下ローラで用紙を挟んで搬送することにより所定形状を付与して排出する排紙ローラを備えた排紙装置において、
前記下ローラが、軸に固定されて前記上ローラとの間に用紙を挟持するニップローラと、前記軸に対して回動自在であり前記ニップローラよりも大径で前記ニップローラの両側に配置された形状付与ローラとを有していることを特徴としている。

本発明によれば、用紙を挟んで搬送しながら用紙の両側縁に所定の型付けをする下ローラが、中央の比較的小径のニップローラと、両端の比較的大径の形状付与ローラとによって構成されており、これらローラは互いに分離して独立して回転できるようになっている。ここで、挟持搬送される用紙の搬送速度は一定であり、ニップローラと形状付与ローラに対する用紙の線速度は同じであるから、回転数については、相対的に外径の小さいニップローラよりも、相対的に外径の大きい形状付与ローラの方が小さくなる。従って、形状付与ローラの用紙に対する擦れは従来よりも少なくなり、形状付与ローラに対するインク等の付着・蓄積は抑制され、このため排紙時に用紙がインク等で汚染される等の不具合は生じにくくなる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の模式的構成図である。 本発明の実施形態に係る排紙ローラの下ローラを示す正面図である。 本発明の実施形態に係る排紙ローラの下ローラを示す断面図である。 本発明の実施形態に係る排紙ローラを二組備えた排紙装置の正面図である。 本願の発明者が本発明に先立って提案した排紙ローラの下ローラを示す正面図である。 本願の発明者が本発明に先立って提案した排紙ローラの斜視図である。

本発明の実施形態を図１〜図４を参照して説明する。
１．画像形成装置の全体構成（図１）
本実施形態の画像形成装置１は、吐出するインクの色彩が異なる複数のインクジェットヘッドを有しており、カラーによる画像形成が可能である。また後述するように、片面印刷と、用紙の表裏両面に画像を形成する両面印刷が可能であり、さらに片面又は両面に画像が形成された用紙を排出する際に、ある一方の面を上側にして排出するか、又は下側にして排出するか、排出時に上面となる面を任意に選択して排出することができるようになっている。

図１に示すように、この画像形成装置１の筐体２内には、用紙Ｐが搬送されていく搬送路３が概ねループ状に設定されているが、このループ状の搬送路３は画像形成を行うための下側の主搬送経路４と、表面に画像形成された用紙を反転させて裏面を上側にして主搬送経路４に再び戻すための上側の反転経路５とに分かれている。

図１に示すように、本搬送経路４は下側にある経路であり、筐体２の一側部に設けられた外部給紙部６ａ又は外部給紙部６ａに近接して筐体２の内部に設けられた内部給紙部６ｂと、筐体２の他側部に設けられた排紙装置である第１排紙部７との間に水平に設けられている。主搬送経路４の中央は搬送部であるベルト搬送機構８によって構成され、ベルト搬送機構８の前後は案内部材によって構成されている。

主搬送経路４のベルト搬送機構８の上方には、画像形成手段として、Ｋ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の４色のインクを吐出する画像形成部である４基のインクジェット装置９が用紙の搬送方向に沿って並設されており、ベルト搬送機構８によって送られる用紙にインクを吐出して所望のカラー画像を形成できるように構成されている。

第１排紙部７は、筐体２の他側部の外面に設けられた排紙台１０と、筐体２内において排紙台１０の手前に設けられた排紙ローラ１１を備えており、インクジェット装置９によって上面に画像が形成された用紙を、上面を上に向けた（フェイスアップ）状態で排紙台１０上に排出することができるようになっている。
この排紙ローラ１１は用紙に型付けして排出する機能を備えており、その構成については後に詳述する。

図１に示すように、反転経路５は主搬送経路４の上側に設けられた案内部材で構成されている経路であり、主搬送経路４のインクジェット装置９の下流から、図示しない経路切り替え手段を介して分岐し、主搬送経路４の上流側に戻って合流するループ状の経路である。

反転経路５の中途からは、用紙の排紙路１２が斜め上方に向けて分岐しており、その終端は筐体２に設けられた排紙装置である第２排紙部１３に連続している。第２排紙部１３は、筐体２に設けられて先方側が持ち上がった傾斜状の排紙台１４と、筐体２内において排紙台１４の手前に設けられた排紙ローラ１１を備えており、インクジェット装置９によって上面に画像が形成された用紙を、上面を下に向けた（フェイスダウン）状態で排紙台１４上に排出することができるようになっている。
この排紙ローラ１１は、第１排紙部７の排紙ローラ１１と同一構成であり、後に詳述する。

反転経路５の中途には、排紙路１２と外部給紙部６ａの間の位置から、反転部１５が分岐して設けられている。反転部１５は行き止まり構造であり、詳細は図示しないがその経路の途中には複数の搬送ローラが適宜間隔で設けられている。この構造によれば、主搬送経路４から反転経路５に導いた印刷済みの用紙を反転部１５で往復させることにより、用紙の表裏を反転させることができる。すなわち、印刷された表面を下側にし、印刷されていない裏面を上側にして主搬送経路４に戻すことができる。

以上説明したように、本実施形態の画像形成装置１によれば、外部給紙部６ａ又は内部給紙部６ｂから用紙を本搬送経路４に沿って搬送し、インクジェット装置９で用紙に画像を形成して第１排紙部７から排出すれば、画像形成面を上にした状態で排紙することができる。この画像形成済みの用紙を第１排紙部７から排紙せず、同用紙を反転経路５に導き、排紙路１２から第２排紙部１３に排紙すれば、画像形成面を下にした状態で排紙することができる。また、表面に画像形成した用紙を第１排紙部７から排出せず、同用紙を反転経路５に導き、反転部１５で往復させることによって用紙の表裏を反転させ、再び本搬送経路４に沿って搬送しながらインクジェット装置９で用紙の裏面（上面）に画像を形成すれば、両面印刷を実現することができる。この場合、第１排紙部７から排紙してもよいが、第２排紙部１３から排出すれば、用紙の上下を第１排紙部７から排出する場合と逆にすることができる。

２．排紙ローラの構成（図２乃至図４）
本実施形態の画像形成装置１によれば、第１排紙部７及び第２排紙部１３の各排紙ローラ１１は、排紙時に用紙の所定の型付けを行なうことにより良好な排紙性及び排紙揃えを実現しており、さらに用紙に付着しているインクが転移しにくいために用紙が汚れにくい構成となっている。

図２乃至図３に示すように、第１排紙部７及び第２排紙部１３の排紙ローラ１１は、駆動ローラである上ローラ２０と、従動ローラである下ローラ２１を備えている。図２乃至図３に示すように、この排紙ローラ１１の下ローラ２１は中央部のニップローラ２２と両端部の形状付与ローラ２３，２３を有している。ニップローラ２２は、上ローラ２０と略同一の外径を有する直円筒形状であり、その主走査方向（搬送方向と直交する方向）の長さは、上ローラ２０よりも長いか又は略同一である。ニップローラ２２は従動軸２４に固定されており、上ローラ２０と協働して用紙を挟持搬送する機能を備えている。形状付与ローラ２３は、ニップローラ２２の両外端面に隣接して配置されており、ニップローラ２２とは別体の部品であって、従動軸２４に対しては自由に回動できるように取り付けられている。その形状は、外側ほど外径が大きくなるテーパ形状であって、ニップローラ２２と上ローラ２０で挟持搬送する用紙の側縁部を上向きに型付けする機能を備えている。このように、下ローラ２１は、中央のニップローラ２２と両外側の形状付与ローラ２３，２３が別体とされており、従動軸２４と一体になって回動するニップローラ２２に対し、形状付与ローラ２３はフリーで回動することができる。

排紙ローラ１１の上ローラ２０及び下ローラ２１、特に下ローラ２１の材質乃至表面状態としては、例えば、高ニトリルＮＢＲの本体の表面にセラミックをコーティングしたものとすれば、用紙との接触面積が小さくなり、インクが付着しにくいのでより好ましい効果が得られる。

図２乃至図３に示すように、この排紙ローラ１１の下ローラ２１の従動軸２４は、その両端を軸受２５で支持されている。各軸受２５はばね２６を介して装置の不動部分２７に取り付けられており、所定位置に配置された前記上ローラ２０に対し、ばね２６による所定の付勢力を介してニップローラ２２が下方から当接するようになっている。

図４に示すように、本実施形態における第１排紙部７及び第２排紙部１３には、以上説明した構成の上ローラ２０及び下ローラ２１からなる排紙ローラ１１が軸線を一致させた配置で２組設けられている。なお、図４においては、図示の都合上、上ローラ２０と下ローラ２１の間には、用紙Ｐを挟持するために必要な間隔よりも大きい間隔があるように示してある。そして、排紙時には、駆動ローラである上ローラ２０と従動ローラである下ローラ２１の間に用紙Ｐを挟んで搬送することにより、用紙Ｐの搬送方向と直交する面において大略Ｗ型となるような形状に変形する。すなわち、搬送方向に平行な用紙の両側縁は、ニップローラ２２及び上ローラ２０よりも外径が大きい形状付与ローラ２３に沿って上方に持ち上がった状態に変形し、用紙Ｐは全体として波形形状に型付けされる。この形状付与により、用紙Ｐは腰が強くなり、排出された用紙Ｐは排紙台１０，１４上の所定位置まで的確に到達し、また排紙台１０，１４上で適切な状態に積み重なることができる。すなわち、画像が形成された用紙Ｐを両ローラ２０，２１で挟んで搬送することにより、用紙Ｐに所定の型付けをして腰の強さを与えた状態で排紙し、飛翔性を高めて排紙不良や排紙揃えの悪化を防止することができる。

そして、本実施形態によれば、用紙Ｐを挟んで搬送しながら用紙Ｐの両側縁に所定の型付けをする下ローラ２１が、中央の比較的小径のニップローラ２２と、両端の比較的大径の形状付与ローラ２３，２３とによって構成されており、これらローラは互いに分離して独立して回転できる。ここで、挟持搬送される用紙Ｐの搬送速度は一定であり、ニップローラ２２と形状付与ローラ２３に対する用紙Ｐの線速度は同じであるから、回転数については、相対的に外径の小さいニップローラ２２よりも、相対的に外径の大きい形状付与ローラ２３の方が小さくなる。従って、形状付与ローラ２３の用紙Ｐに対する擦れは従来よりも少なくなり、形状付与ローラ２３に対するインク等の付着・蓄積は抑制される。このため、排紙時に用紙Ｐがインク等で汚染される等の不具合は生じにくくなる。

以上説明した実施形態では、フェイスアップ排出する第１排紙部７も、フェイスダウン排出する第２排紙部１３も、ニップローラ２２と形状付与ローラ２３からなる下ローラ２１が従動ローラであり、ニップローラ２２に接する上ローラ２０が駆動ローラであるものとして説明したが、これとは逆に、ニップローラ２２と形状付与ローラ２３からなる下ローラ２１を駆動ローラとし、ニップローラ２２に接する上ローラ２０を従動ローラとしてもよい。

さらには、片面印刷で画像面を上にして第１排紙部７に排出する（フェイスアップ排出）場合には、ニップローラ２２と形状付与ローラ２３からなる下ローラ２１を駆動ローラとする方が画像面に対する擦れがより少なくなる点でより好ましく、また、片面印刷で画像面を下にして第２排紙部１３に排出する（フェイスダウン排出）場合には、ニップローラ２２と形状付与ローラ２３からなる下ローラ２１を従動ローラとする方が画像面に対する擦れがより少なくなる点でより好ましい。

以上説明した実施形態では、形状付与ローラ２３の周面形状は、外側ほど外径が拡大するテーパ面となっていた。しかしながら、形状付与ローラの周面形状は必ずしもこれに限定されるものではない。要するに、形状付与ローラは、ニップローラ２２の両側に配置されて用紙の両側縁に上向きの変形を与えられるように、ニップローラ２２よりも外径が大きければよい。しかしながら、その形状が通常の直円筒状である場合には、少なくともニップローラ２２寄りの角部には曲面加工を施しておくことが用紙に対する負担を軽減する点において好ましい。

以上説明した実施形態では、インクジェット装置を用いた画像形成装置１について説明したが、本実施形態における排紙ローラ１１乃至これを利用した排紙装置を備えつける画像形成装置は別にインクジェット装置による画像形成装置に限るものではなく、例えば孔版印刷装置その他の印刷装置や、電子複写装置等も対象となる。

１…画像形成装置
３…搬送路
７…排紙装置としての第１排紙部
８…搬送部としてのベルト搬送機構
９…画像形成部としてのインクジェット装置
１０，１４…排紙台
１３…排紙装置としての第２排紙部
２０…上ローラ
２１…下ローラ
２２…ニップローラ
２３…形状付与ローラ
２４…従動軸

Claims (1)

1. 一方が駆動ローラである上ローラと下ローラで用紙を挟んで搬送することにより所定形状を付与して排出する排紙ローラを備えた排紙装置において、
   前記下ローラが、軸に固定されて前記上ローラとの間に用紙を挟持するニップローラと、前記軸に対して回動自在であり前記ニップローラよりも大径で前記ニップローラの両側に配置された形状付与ローラとを有していることを特徴とする排紙装置。

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