JP4750575B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像情報に基づいてシートに画像を形成する画像形成装置に関する。

一般に、プリンタ、ファクシミリあるいは複写機などの画像形成装置には、画像形成を終えたシート（記録媒体）を装置本体から排出し、排出されるシートを積載していく排紙積載部が設けられている。この排紙積載部は、画像形成部で画像を記録されて順次排紙されるシートを一定のスペース内に一定の姿勢で積載するためものである。この排紙積載部は、例えばトレイやスタック部で構成される。特に、複数枚のシートを連続的に自動給紙しながら画像を形成していく場合には、排紙積載部に排紙されるシートを排紙された順に整然と積載していく必要がある。このためには、排紙積載部にすでに積載されているシートにカール等の変形が生じていないことが１つの条件となる。

しかし、一般に、画像形成装置においては、画像形成を終えて排紙積載部に排紙されたシートにある程度のカールが生じていることは避けられない。従って、従来の画像形成装置においては、排紙積載部に順次排紙されるシートを正常に積載することが難しいという課題があった。カールの発生量は、シートの材質、画像濃度、周囲の温度及び湿度、時間経過等の影響を強く受ける。また、カールの発生量は、画像形成方式にも大きく左右される。特にインクジェット式や多色インクを使用する昇華型の熱転写式においては、一般に、画像形成速度が電子写真式等に比べて低速であり、シートに直接インクを付着させるため、カールの発生量が大きくなる傾向にある。

図５は画像形成装置の排紙積載部上のシートに生じている種々のカール状態を示す斜視図である。画像形成後のシートには、図５の（ａ）〜（ｈ）に示すような様々なカールが生じる。図５の（ａ）〜（ｆ）に示すようなカールが生じている場合、その後に排紙積載部上に排紙されるシートが、排紙積載部上のシートの下に潜り込むという不都合がある。また、その後に排紙されるシートが、すでに排紙積載部上に積載されているシートを押し出すという不都合もある。このため、画像形成後に排出されるシートの排出位置や積載位置にばらつきが生じ、積載状態が乱されてしまう。

特に、サイズや種類が異なるシートにも対応した画像形成装置においては、各シートにおけるカールの発生状態や発生位置が異なり、種々のカールが混在する。このため、サイズや種類の異なるシートを使用する画像形成装置においては、特に、排紙積載部上のシートの積載状態が乱れやすくなる。このため、画像形成装置では、排紙されたシートの表面を押えるシート押さえ手段を設ける方法が採られている。これにより、排出されるシートが積載されているシートの下側に潜り込むのを防いだり、排紙積載されるシートを整頓することができる。

図６は画像形成装置における複数のウエイト部材からなるシート押さえ手段の構成を例示する斜視図である。図６において、排紙口付近に一定間隔をもって配置された複数のシート押え部材５０２ａ〜５０２ｆが設けられている。各シート押え部材は、排紙方向と直交する方向に設置された回転軸５０１を中心に回動自在に軸支され、自重によって各種サイズのシート５０３、５０４、５０５の表面を押さえるように構成されている。このような構成により、シートのサイズの違いやカール状態に対応するようにした画像形成装置が、特許文献１に開示されている。
特開平０７−２７７５８１号公報

ところで、上述の画像形成装置のように複数のシート押え部材を配列する構成では、部品点数が増えてしまう上、組み立て工数も増えてしまう。一方、回転軸を有する単一のシート押え部材を用いる構成では、常に同一方向に押え力が働くことになる。このため、シートのカール状態やサイズの違いによって、排紙されたシートに無理な負荷を与える傾向が生じる。これは、紙詰まりの原因になったり、排紙されたシートの整列性が悪くなる原因となる。

本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、単一のシート押さえ手段により、シートのカール状態やサイズの違いに関わらず、排紙されたシートを排紙積載部の所定位置に押えた状態で積載することができる画像形成装置を提供することである。また、本発明の目的は、排紙積載部に排出されたシートの整列性を高めることである。

本発明は、画像情報に基づいてシートに画像を形成する記録手段と、画像形成したシートを順次排出して積載するための排紙積載部と、排紙積載部に積載されるシートを押さえるシート押さえ手段とを備えた画像形成装置に関する。本発明による画像形成装置は、前記シート押さえ手段を、単一の回転軸に対し、複数の軸受孔であって互いに直交する方向のガタを有する軸受孔を介して回動可能に支持するように構成される。

本発明の画像形成装置によれば、単一のシート押さえ手段により、シートのカール状態やサイズに関わらず、排紙されたシートを排紙積載部の所定位置に押えた状態で積載することができる。また、排紙されるシートが排紙積載部のシートに潜り込むことが防止される。また、排紙積載部に排出されたシートの整列性を高めることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応部分を示すものである。図１は本発明による画像形成装置の一実施形態を示す縦断面図である。本実施形態では、画像形成装置がインクリボンを用いてシートにインクを転写して画像形成を行う熱転写式記録装置である場合を例に挙げて説明する。この熱転写式記録装置は、印画方式のフォトプリンタとして好適なものである。以下、図１を参照して、一実施形態に係る画像形成装置の構成及び画像形成動作について説明する。図１において、１０１は画像形成装置の外装の前カバー、１０５は同外装の後カバーであり、これらのカバーは画像形成装置の構成部品を保護したり保持したりしている。１０２はシートカセットであり、その内部に複数枚のシート１０３が積載状態で収納されている。シート１０３は、記録手段である記録ヘッド（サーマルヘッド）１０６により画像が形成される記録紙等の記録媒体である。１０４はリボンカセットであり、その内部にインクリボンが収納されている。

シートカセットの出口近傍には、給紙ローラ１０８及び給紙サブローラ１０９からなるローラ対が配設されている。給紙ローラの回転により最上位の一枚のシートが分離されて送り出される。送り出されるシートはローラ対１０８、１０９により狭持され、給紙される。給紙されるシートは、第１の給送ローラ対１１１ａ、１１２ａ及び第２の給送ローラ対１１１ｂ、１１２ｂにより、ガイド部材１１０に沿って上方に配置された画像形成部へ向けて給送される。画像形成部には、画像情報に基づいてシートに画像形成する記録手段としての記録ヘッド１０６、並びに記録ヘッド１０６に対向配置され画像記録されるシートを案内支持するプラテンローラ１０７が設けられている。

画像形成部へ給送されたシート１０３は、退避位置にあるプラテンローラ１０７を通過した後、グリップローラ１１３及びピンチローラ１１４からなるローラ対に挟持される。この際は、プラテン１０７は、印画ヘッド（記録ヘッド）１０６との間にシート１０３が通過するのに十分な隙間を形成する退避位置にセットされている。グリップローラ１１３には周方向に一定間隔をもったグリップ爪が設けられている。グリップローラ１１３及びピンチローラ１１４により挟持されたシートは、グリップローラ１１３の回転により、画像形成部を通して搬送される。この際、シート１０３は、ピンチローラ１１４に挟持されている範囲で所定量だけ搬送され、グリップローラ１１３の正回転及び逆回転により画像形成部を繰り返し搬送することができる。

不図示のシート検出手段（シートエッジセンサ等）によってシート１０３が印刷開始位置まで給送されたことを検知すると、プラテンローラ１０７が記録ヘッド１０６へ押圧され、その間でシート１０３とインクリボン１２５が圧接される。こうしてシート１０３とインクリボン１２５を挟圧した状態で、画像情報に基づいて記録ヘッド１０６を駆動するとともに、シート及びインクリボンを一定速度で搬送することにより、熱転写による画像形成が行われる。インクリボンの搬送は、巻き取り側ボビン１２６ａもしくは供給側ボビン１２６ｂを同期駆動することにより、インクリボンを正逆方向に走行させて行われる。

本実施形態に係る画像形成部は、シート１０３を繰り返し搬送しながら、インクリボン１２５上の複数色のインクを重ねて転写することによりカラー画像を形成するものである。すなわち、一色目の画像形成が終了すると、プラテンローラ１０７を退避させてグリップローラ１１３を逆回転させることにより、シート１０３を印刷開始位置まで戻す。そして、次の色で画像を形成する。これを繰り返して全ての色の印画動作が終了したシート１０３は、グリップローラ１１３及びピンチローラ１１４の狭持回転によりシートを排紙ローラ１１５と拍車１１６のローラ対の間へ受け渡される。

シート１０３は排紙ローラ１１５と拍車１１６で挟持されている間は該排紙ローラの回転により搬送される。次いで、シート１０３の後端が排紙ローラと拍車の間から抜け出すことになる。図１中のシート１０３ｂは、シート１０３が排紙ローラ及び拍車から装置の上方へ向けて抜け出した直後の状態を示す。この場合、排紙ローラ１１５は、グリップローラ１１３とほぼ等速で回転しており、シートの後端がグリップローラ１１３とピンチローラ１１４のニップ部から抜け出した位置から、決められた一定量だけ回転するように制御される。なお、拍車１１６は、揺動可能な拍車レバー１１７の先端部に回動可能に軸支されており、該拍車レバーごと、トーションばね１１８のばね力によって排紙ローラ１１５へ向けて付勢され、押圧されている。

排紙ローラ１１５から装置の上方へ向けて抜け出した（排紙される）シート１０３ｂは、その後端が該排紙ローラの回転により拍車ローラ１１６の周上の歯と歯の間を移動しながら、排紙積載部であるシートスタック部１２７の方へ移動させられる。シートスタック部１２７の隣接位置に、シート押さえ手段１５０が設けられている。拍車１１６により移動させられるシート１０３ｂは、シート押さえ手段１５０によりシートスタック部１２７へ押し込められる。シート押さえ手段１５０は、順次排紙されるシート１０３ｂを排紙積載部１２７へ押し込むとともに、排紙積載部に積載されたシートを押さえるように構成されている。

図２はシート押さえ手段１５０を先端側から見た斜視図である。図１及び図２において、装置本体側の左右に支持部材１２３、１２３が設けられ、両支持部材によりシート搬送方向と交差する方向に延びる回転軸１５２が支持されている。回転軸１５２には、シート押さえ手段１５０の押さえ部材１５１が回動可能に軸支されている。回転軸１５２は、その両端部で、Ｅ型止め輪１２８、１２８により抜け止めされている。押さえ部材１５１は、その基端部で、回転軸１５２を中心に回動可能に軸支されている。本実施形態では、押さえ部材１５１の基端部には３つの同心の軸受部１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃが設けられ、各軸受部には、２つずつの同心の軸受孔１６３が設けられている。つまり、軸受部１６２ａの２箇所には軸受孔１６３ａが、軸受部１６２ｂの２箇所には軸受孔１６３ｂが、軸受部１６２ｃの２箇所には軸受孔１６３ｃが、それぞれ設けられている。

押さえ部材１５１の先端部には、回転軸１５２と平行な支持軸１６１を介して複数個（３個）のローラ１５５が回転可能に支持されている。本実施形態では、押さえ部材１５１の先端部には３つの同心の軸支部１６４ａ、１６４ｂ、１６４ｃが設けられ、各軸支部には、２つずつの同心の軸支孔１６５が設けられている。すなわち、軸支部１６４ａの２箇所に軸支孔１６５ａが、軸支部１６４ｂの２箇所に軸支孔１６５ｂが、軸支部１６４ｃの２箇所に軸支孔１６５ｃが、それぞれ設けられている。図示の例では、各軸支孔１６５は周方向の一部を切欠いた切欠き孔で形成されている。各ローラ１５５に共通の支持軸１６１は、各ローラの両端部で各軸支孔１６５により回動自在に軸支されている。

押さえ部材１５１は、回転軸１５２に装着されたトーションばね等の弾性手段の１５３の弾性力（ばね力）によって、該回転軸１５２を中心に回動方向（図１中の時計回り）に付勢されている。この付勢方向は、押さえ部材１５１の先端部に軸支されたローラ１５５が排紙されたシート１０３ｂの幅方向中間部をシートスタック部１２７内へ押圧する方向に選定されている。図１及び図２において、シート１０３ｂは拍車１１６の歯と歯の間から抜け落ちる際にシート押さえ手段１５０により弓状に変形される。本実施形態では、図１に示すように、排紙されるシート１０３ｂは、表面（記録面）側をローラ１５５で押されるとともに、裏面側（背面側）をスタック部蓋１２４で支持されている。これにより、排紙ローラ１１５を抜け出したシートは先ず弓状に変形される。

変形されたシート１０３ｂは、シート自身の復元力によってローラ１５５を作用点としてシートタック部１２７内へ押し込まれる。すなわち、排紙されて弓状に変形されたシート１０３ｂは、その中間部をシート押さえ手段１５０で押されることにより、その下端縁でシートスタック部の傾斜した底面１２７ａを滑りながら、該シートスタック部の奥の壁面１２７ｂ付近まで移動させられる。こうして、排紙されたシート１０３ｂは、順次１枚ずつ、背面をシートスタック部１２７の壁面１２７ｂ及び開かれたスタック部蓋１２４に立て掛けられた状態で積載される。これらのシートは、シートスタック部１２７の内部に、シート押さえ手段のシート押さえ部であるローラ１５５により押し付けられた状態で積載されていく。この場合、シート１０３ｂが立て掛けられた状態から倒れたとしても、シート押さえ手段１５０によってシートスタック部１２７へ向かう方向へ押される。このため、シート１０３ｂが倒れて排紙ローラ１１５等に巻き込まれることはない。

図３は図２中の押さえ部材の軸受孔と該軸受孔に嵌合する回転軸を断面して示すための断面位置（平面Ａ及びＢ）と透視方向（矢印３０１〜３０３）を示す説明図である。図４は図３中の各断面位置及び透視方向から見て押さえ部材の軸受孔と該軸受孔に嵌合する回転軸の構造を示す断面図である。図４の（ａ）は図３中の平面Ａの位置から矢印３０１方向に見て押さえ部材の一端側の軸受孔の形状を回転軸と共に示す。図４の（ｂ）は図３中の平面Ｂの位置から矢印３０２方向に見て押さえ部材の中央部分の軸受孔の形状を回転軸と共に示す。図４の（ｃ）は図３中の平面Ｂの位置から矢印３０３方向に見て押さえ部材の他端側の軸受孔の形状を回転軸と共に示す。

図１〜図４において、前述のように、押さえ部材１５１はその基端部で単一の回転軸１５２を中心に回動可能に支持されており、押さえ部材１５１の先端部にはローラ１５５が回転自在に軸支されている。そして、押さえ部材１５１はトーションばね等からなる弾性手段１５３により回動方向に付勢されており、排紙ローラ１５から抜け出すシート１０３ｂを押さえ部材に軸支されたローラ１５５によりシートスタック部２７内へ押すように構成されている。弾性手段１６３がトーションばねの場合は、そのリング部の内径を回転軸１５２に嵌合させるとともに、その両端部を支持部材１２３及び押さえ部材１５１のそれぞれに掛止させて装着される。

そこで、本実施形態では、回転軸１５２は断面円形のストレート軸で形成されている。これに対して、単一の回転軸１５２が嵌合される各軸受孔１６３の断面形状はシート搬送方向との関係で以下のような形状に選定されている。すなわち、押さえ部材１５１の一端側（図２中の右側、図３中の左側）の軸受部１６２ａ（その２箇所に同心）に設けられた軸受孔１６３ａは、図４の（ａ）に示すように、シート搬送方向に長軸を有する長孔形状をしている。これにより、円形断面の回転軸１５２と軸受孔１６３ａとの間には、搬送方向の両側に所定量のガタ（隙間）ｘが設けられている。

また、押さえ部材１５１の中央部分の軸受部１６２ｂ（その２箇所に同心）に設けられた軸受孔１６３ｂは、図４の（ｂ）に示すように、シート搬送方向と直交する方向に長軸を有する長孔形状をしている。これにより、円形断面の回転軸１５２と軸受孔１６３ｂとの間には、搬送方向と直交する方向の両側に所定量のガタ（隙間）ｙが設けられている。さらに、押さえ部材１５１の他端側（図２中の左側、図３中の右側）の軸受部１６２ｃ（その２箇所に同心）に設けられた軸受孔１６３ｃは、図４の（ｃ）に示すように、シート搬送方向に長軸を有する長孔形状をしている。これにより、円形断面の回転軸１５２と軸受孔１６３ｃとの間には、搬送方向の両側に所定量のガタ（隙間）ｚが設けられている。なお、両側の軸受部１６２ａ、１６２ｃの軸受孔１６３ａ、１６３ｃのガタｘ、ｚの方向及び大きさは、通常、同じように選定される。以上のように、押さえ部材１５１には、回転軸１５２に回動可能に支持するための軸受孔１６３が複数箇所に設けられ、両端側の軸受孔１６３ａ、１６３ｃでは搬送方向に、中央部の軸受孔１６３ｂでは搬送方向と直交する方向に、それぞれガタを持たせている。

排紙されるシート１０３ｂを上述のシート押さえ手段１５０により押さえ付けることにより、次のように作用効果が得られる。すなわち、シート押さえ部は、回転軸１５２に対し、シート搬送方向及びこれに直交する方向にガタを持たせた複数の軸受孔１６３を介して、シートの表面上の２次元方向に融通を持った状態で回動可能に支持される。このため、排紙されるシート１０３ｂのサイズが異なったり、カールの状態が異なる場合でも、該シートを一方向に押さえつけることができる。つまり、シート１０３ｂ上のシート押さえ部（ローラ１５５）が当接する位置が変わったり、該シートに対するシート押さえ部の当接向きや当接角度が変わった場合でも、該シートを一方向に押さえつけることができる。これに加えて、押さえつけ力のバランスが崩れた場合には、バランスが崩れた方向に対して余分な力を逃がすことができる。

その結果、排紙されるシート１０３ｂは、カールの状態やサイズの大小に関わらず、スムーズに排紙され、排紙積載部としてのシートスタック部１２７内の所定の位置に確実に押さえつけることができる。このため、次に印画されて排紙されるシート１０３ｂが積載されたシートの下に潜り込んだり、積載されたシートを押しのけたりすることがなくなる。これにより、次々と排紙されてくるシート１０３ｂをシートスタック部１２７内に整列された状態で積載していくことができる。そして、積載されたシート１０３ｂは、ばね付勢されたシート押さえ手段１５０により押し付けられ、所定位置に整列された状態で保持される。

なお、本実施形態では、押さえ部材１５１の両端側の軸受孔に搬送方向に平行な方向のガタを持たせ、中央部の軸受孔に搬送方向と直交する方向のガタを持たせた。これは、逆にしても良い。つまり、押さえ部材１５１の両端側の軸受孔に搬送方向と直交する方向のガタを持たせ、中央部の軸受孔に搬送方向に平行な方向のガタを持たせても、同様の作用効果が得られる。また、本実施形態では、シート搬送方向に対し平行な方向と直交する方向にガタを持たせたが、これは、シート搬送方向に関わらず、互いに直交する方向に一定量のガタを持たせる構成にしても良く、これによっても同様の作用効果が得られる。

以上のような構成により、単一のシート押さえ手段により、シートのカール状態やサイズの違いに関わらず、排紙されたシートをシートスタック部等の積載部内の所定位置に確実に押えた状態で積載することができる。従って、排紙されるシートが排紙積載部のシートに潜り込むことが防止できる。また、積載されるシートの整列性を高めることができる。以上の作用効果を、簡単で安価な構成で実現できる。

なお、以上の実施の形態では、画像形成装置が熱転写式である場合を例示したが、本発明は、感熱式、インクジェット式、レーザービーム式、ワイヤドイット式など、記録方式が異なる画像形成装置に対しても同様に適用可能である。

本発明による画像形成装置の一実施形態を示す縦断面図である。 図１中のシート押さえ手段を先端側から見た斜視図である。 図２中の押さえ部材の軸受孔と該軸受孔に嵌合する回転軸を断面して示すための断面位置と透視方向を示す説明図である。 図３中の各断面位置及び透視方向から見て押さえ部材の軸受孔と該軸受孔に嵌合する回転軸の構造を示す断面図である。（ａ）は図３中の平面Ａの位置から矢印３０１方向に見て押さえ部材の一端側の軸受孔の形状を回転軸と共に示す。（ｂ）は図３中の平面Ｂの位置から矢印３０２方向に見て押さえ部材の中央部分の軸受孔の形状を回転軸と共に示す。（ｃ）は図３中の平面Ｂの位置から矢印３０３方向に見て押さえ部材の他端側の軸受孔の形状を回転軸と共に示す。 画像形成装置の排紙積載部上に排紙積載されたシートに生じている種々のカール状態を示す斜視図である。 画像形成装置に設けられた複数のウエイト部材の構成例を示す斜視図である。

符号の説明

１０３ シート（記録媒体）
１０３ｂ 排紙されたシート
１０６ 記録手段（記録ヘッド、印画ヘッド）
１２７ 排紙積載部（シートスタック部）
１５０ シート押さえ手段
１５２ 回転軸
１６２（１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃ） 軸受部
１６３（１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃ） 軸受孔
１６４（１６４ａ、１６４ｂ、１６４ｃ） 軸支部
１６５（１６５ａ、１６５ｂ、１６５ｃ） 軸支孔

Claims (3)

1. 画像情報に基づいてシートに画像を形成する記録手段と、画像形成したシートを順次排出して積載するための排紙積載部と、排紙積載部に積載されるシートを押さえるシート押さえ手段とを備えた画像形成装置において、
   前記シート押さえ手段を、単一の回転軸に対し、複数の軸受孔であって互いに直交する方向のガタを有する軸受孔を介して回動可能に支持することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記互いに直交する方向のガタが、シート搬送方向に平行な方向のガタとシート搬送方向と直交する方向のガタであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 画像形成されたシートを上方へ向けて排出し、排出されるシートを前記シート押さえ手段により前記排紙積載部へ押し込んで押しつけることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
   

Images