JP5549161B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像が形成された用紙を排紙部に排出する排紙装置を有する画像形成装置に関するものである。

画像形成装置において、画像形成が成された用紙を排紙トレイ等の排紙部に排出するための排紙装置は、排紙ローラ及び従動排紙ローラを備え、これらのローラ対が成すニップ部にて排出すべき用紙をニップしつつ排紙している。
図９は、従来の排紙装置について説明するための模式図である。なお、図９は電子写真方式の画像形成装置の一部分を示している。図示するように、画像形成装置１００は、トナー像の形成された用紙Ｐ０を、加熱ローラ１１１と加圧ローラ１１２とが成す定着ニップ部Ｎｔ０にてニップして、熱と圧力により画像を定着させる定着装置１０３を備えている。定着装置１０３にて画像が定着された用紙Ｐ０は、下流側に配設された排紙装置１１３に搬送され、用紙Ｐ０表面と裏面を夫々用紙ガイド板１０８、１０９にガイドされて、搬送方向最下流に配置された排紙ローラ１０２と従動排紙ローラ１０１とが成す排紙ニップ部Ｎｈ０にニップされて、排紙部１４１に排紙される。
定着装置１０３から搬送されてきた用紙Ｐ０が排紙ニップ部Ｎｈ０に到達した瞬間、用紙Ｐ０の先端は排紙ニップ部Ｎｈ０に衝突する。この衝突が原因で用紙Ｐ０が座屈し、波うちＰＮと呼ばれる用紙ダメージが発生していた。図示するように波うちＰＮは、定着ニップ部Ｎｔ０の搬送方向直下流にて発生する。定着ニップ部Ｎｔ０を通過した直後の用紙Ｐ０は、定着装置１０３にて加熱された直後であり、波うちＰＮが発生する部位の用紙Ｐ０は高温となっているため、波うちＰＮの形状は用紙Ｐ０に記憶され、排紙後においても残ってしまっていた。

また、排紙ニップ部Ｎｈ０では用紙Ｐ０の先端が衝突する際に異常音が発生し、問題となっていた。
これらの問題を解決するために、従来技術においては、排紙ニップ部Ｎｈ０の搬送上流に設置してある用紙ガイド板１０８や用紙ガイド板１０９の形状を最適化することが行われていた。また、特許文献１及び２においては、排紙ニップ部Ｎｈ０の搬送上流に可動式ガイド板を設置する方法が、特許文献３においてはニップＮｈ０の位置を変化させる方法が提案されている。

しかしながら、上述の従来技術は、何れも排紙ニップ部Ｎｈ０に用紙Ｐ０が衝突する構成であるため、波うちＰＮや異常音の発生を低減できてはいるものの、これらの問題を完全に解決するには至っていないという問題がある。
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、排紙ローラ及び排紙ローラ対のニップ部に起因した用紙ダメージや異常音を発生させず、高品質、静音化等に対応した排紙装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、用紙を搬送する搬送手段と、搬送された前記用紙に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段によって画像形成が成された前記用紙を排紙部に排紙する排紙装置と、を備えた画像形成装置であって、前記排紙装置は、駆動回転する駆動排紙ローラ、及び前記駆動排紙ローラに圧接したニップ位置と前記ニップ位置よりも用紙搬送方向上流側、且つ前記駆動排紙ローラから離間した離間位置との間を進退自在に構成された従動排紙ローラを有し、前記各排紙ローラにより形成される排紙ニップ部にて前記用紙をニップしつつ前記排紙部に排紙する排紙手段と、前記駆動排紙ローラに対して前記従動排紙ローラを接離させる接離機構と、前記排紙ニップ部の用紙搬送方向上流側に配置されて搬送される前記用紙の有無を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記接離機構の動作を制御する制御手段と、を備え、前記接離機構は、前記従動排紙ローラを前記排紙ローラに圧接させる圧接スプリングと、前記従動排紙ローラを前記ニップ位置と前記離間位置との間で移動させる偏心カムと、前記偏心カムを回転駆動する駆動手段と、前記偏心カムと前記圧接スプリングとを連結し中間部に支点を有するリンク片と、前記従動排紙ローラを前記離間位置に移動させるように前記リンク片を付勢する離間スプリングと、を備え、前記偏心カムを回転させることにより、前記従動排紙ローラが前記支点を中心とした円弧に沿って移動するように構成されており、前記制御手段は、前記従動排紙ローラが前記離間位置にあるときに、前記検出手段の検出結果に基づいて前記用紙の先端が前記排紙ニップ部に相当する位置から所定距離下流に搬送されたと判断したとき、前記駆動手段を回転駆動させて、前記排紙ニップ部に相当する位置を搬送されている前記用紙の搬送方向に沿って、前記従動排紙ローラを前記ニップ位置に移動させる画像形成装置を特徴とする。

請求項２に記載の発明は、用紙を搬送する搬送手段と、搬送された前記用紙に画像を形成する画像形成手段と、加圧ローラと加熱ローラとを備え、前記画像形成手段によって画像形成が成された前記用紙に画像を定着させる定着手段と、画像が定着された前記用紙を排紙部に排紙する排紙装置と、を備えた画像形成装置であって、前記排紙装置は、駆動回転する駆動排紙ローラ、及び前記駆動排紙ローラに圧接したニップ位置と前記ニップ位置よりも用紙搬送方向上流側、且つ前記駆動排紙ローラから離間した離間位置との間を進退自在に構成された従動排紙ローラを有し、前記各排紙ローラにより形成される排紙ニップ部にて前記用紙をニップしつつ前記排紙部に排紙する排紙手段と、前記駆動排紙ローラに対して前記従動排紙ローラを接離させる接離機構と、前記定着装置の用紙搬送方向上流側に配置されて搬送される前記用紙の有無を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記接離機構の動作を制御する制御手段と、を備え前記接離機構は、前記従動排紙ローラを前記排紙ローラに圧接させる圧接スプリングと、前記従動排紙ローラを前記ニップ位置と前記離間位置との間で移動させる偏心カムと、前記偏心カムを回転駆動する駆動手段と、前記偏心カムと前記圧接スプリングとを連結し中間部に支点を有するリンク片と、前記従動排紙ローラを前記離間位置に移動させるように前記リンク片を付勢する離間スプリングと、を備え、前記偏心カムを回転させることにより、前記従動排紙ローラが前記支点を中心とした円弧に沿って移動するように構成されており、前記制御手段は、前記従動排紙ローラが前記離間位置にあるときに、前記検出手段の検出結果に基づいて前記用紙の後端が前記加圧ローラと前記加熱ローラにより形成される定着ニップ部から所定距離上流に搬送されたと判断したとき、前記駆動手段を回転駆動させて、前記排紙ニップ部に相当する位置を搬送されている前記用紙の搬送方向に沿って、前記従動排紙ローラを前記ニップ位置に移動させる画像形成装置を特徴とする。
請求項３に記載の発明は、前記制御手段は、前記検出手段の用紙検出結果に基づいて、前記用紙が前記排紙ニップ部から所定距離下流に搬送されたと判断したとき、前記従動排紙ローラを前記離間位置に移動させる請求項１又は２記載の画像形成装置を特徴とする。

請求項４に記載の発明は、前記制御手段は、前記検出手段の用紙検出結果により得られた用紙後端の通過情報から所定の時間経過後に、前記用紙後端が前記排紙ニップ部から用紙搬送方向下流へ所定距離だけ離間した位置まで搬送されたと判断し、前記従動排紙ローラを前記離間位置に移動させる請求項１又は２記載の画像形成装置を特徴とする。

請求項５に記載の発明は、前記駆動排紙ローラ対の用紙搬送方向直上流に、前記用紙の両面をガイドする一対の用紙ガイド板を備え、前記用紙ガイド板は、前記従動排紙ローラが前記離間位置にあるときに、前記用紙ガイド板を通過した前記用紙が前記各排紙ローラの間を通過するように配置され、前記駆動排紙ローラ側の前記用紙ガイド板の下流側端部に形成された折れ部が前記駆動排紙ローラと前記従動排紙ローラとの共通接線の同一直線上か又は前記共通接線よりも前記駆動排紙ローラ寄りに位置する請求項１乃至４の何れか一項記載の画像形成装置を特徴とする。
請求項６に記載の発明は、前記制御手段は、前記検出手段による用紙検出結果に基づいて前記排紙装置内部で用紙ジャムが発生していると判断したとき、前記従動排紙ローラを前記離間位置に移動させるように制御する請求項１乃至５の何れか一項記載の画像形成装置を特徴とする。

本発明によれば、従動排紙ローラが離間位置にあるときに、検出手段の検出結果に基づいて用紙の先端がニップ部に相当する位置から所定距離下流に搬送されたと判断したときに従動排紙ローラをニップ位置に移動させるので、排紙ローラと従動排紙ローラから形成される排紙ニップ部への用紙先端の衝突をなくすことができ、用紙先端の衝突に起因した用紙ダメージや用紙衝突音をなくすことができる。

画像形成装置の内部構造を示した模式断面図である。 従動排紙ローラの進退移動について説明するための模式図であり、（ａ）は従動排紙ローラが離間位置にある状態を示す図であり、（ｂ）は従動排紙ローラがニップ位置にある状態を示す図である。 （ａ）、（ｂ）は、従動排紙ローラのニップ位置から離間位置への移動について説明する模式図である。 （ａ）、（ｂ）は、接離機構の一実施形態を示す模式図である。 （ａ）、（ｂ）は、接離機構の他の実施形態を示す模式図である。 従動排紙ローラと排紙ローラと用紙搬送方向の関係を示す模式図であり、（ａ）は本実施形態に係る模式図であり、（ｂ）は比較例に係る模式図である。 従動排紙ローラの移動方向を示す模式図であり、（ａ）は離間位置からニップ位置への移動を示す図であり、（ｂ）はニップ位置から離間位置への移動を示す図である。 比較例に係る模式図である。 従来の排紙装置について説明するための模式図である。

以下に本発明の実施例について図を用いて説明する。
〔電子写真式画像形成装置〕
本発明に係る排紙装置が適用される画像形成装置について図１に基づいて説明する。図１は、画像形成装置の内部構造を示した模式断面図である。
画像形成装置２００は、装置最下部に複数の用紙Ｐを載置した給紙カセット２０１と、給紙カセット２０１に載置された用紙束から用紙Ｐを１枚ずつ分離して給送する給紙ローラ２０２と、給紙ローラ２０２の用紙搬送方向下流側に配置され、給紙された用紙Ｐを一旦突き当てて停止させるとともに、タイミングを取って搬送するレジストローラ２０３、２０４と、を備える。
図１に示す画像形成装置２００は、電子写真方式の画像形成装置であり、トナー色毎に感光体ユニット２１０（２１０Ｙ、２１０Ｍ、２１０Ｃ、２１０Ｋ）を有している。感光体ユニット２１０は、夫々静電潜像を担持する感光体２１１（２１１Ｙ、２１１Ｍ、２１１Ｃ、２１１Ｋ）と、感光体２１１を一様帯電させる帯電ローラ２１２（２１２Ｙ、２１２Ｍ、２１２Ｃ、２１２Ｋ）と、感光体２１１に形成された静電潜像を色の異なるトナーにて現像する現像器２１３（２１３Ｙ、２１３Ｍ、２１３Ｃ、２１３Ｋ）と、を備える。また、感光体ユニット２１０の上方には、感光体２１１にレーザ光Ｌを照射して静電潜像を形成する露光装置２２０が設けられている。
感光体ユニット２１０の下方には、被転写媒体である中間転写ベルト２２５が水平方向に沿って設けられている。また、レジストローラ２０３、２０４の用紙搬送方向下流には、用紙Ｐに画像を転写する駆動転写ローラ２０５及び従動転写ローラ２０６と、が配置されている。駆動転写ローラ２０５は、他のローラと共に中間転写ベルト２２５を巻回している。
駆動転写ローラ２０５及び従動転写ローラ２０６の用紙搬送方向下流には、加熱ローラ２３１と加圧ローラ２３２とを備え熱と圧力により用紙Ｐにトナー像を定着させる定着装置２３０と、排紙ローラ１４と従動排紙ローラ１５とを備え、用紙Ｐをニップしつつ排紙トレイ２４０に排紙する排紙装置を備えている。

画像形成装置２００による画像形成動作について簡単に説明する。
給紙カセット２０１から給紙ローラ２０２によって給紙された用紙は、レジストローラ２０３、２０４により同期をとられて送り出され、駆動転写ローラ２０５及び従動転写ローラ２０６に達する。駆動転写ローラ２０５は中間転写ベルト２２５の内側にあり、中間転写ベルト２２５を回転駆動させている。
感光体ユニット２１０では、まず帯電ローラ２１２が、感光体２１１の表面に接触して、感光体２１１の表面を一様に帯電させる。
続いて、露光装置２２０が、感光体２１１の表面をレーザ光Ｌで露光して、感光体２１１の表面に静電潜像を形成する。続いて、現像器２１３が、感光体２１１の表面に形成された静電潜像をトナーで顕像化して、感光体２１１の表面にトナー像を形成する。続いて、感光体２１１の表面から中間転写ベルト２２５の表面にトナー像が転写される。以上のような画像形成プロセスを経て駆動転写ローラ２０５、従動転写ローラ２０６により中間転写ベルト２２５上のトナー像が用紙に転写され、定着装置２３０へ搬送されて加熱ローラ２３１、加圧ローラ２３２で画像が用紙に定着される。排紙ローラ１４と従動排紙ローラ１５を有する排紙装置１により排紙トレイ２４０に排出され印刷が終了する。
これらの動作は、不図示の制御手段によって制御されている。

〔第一の実施形態〕
本発明の第一の実施形態について図２に基づいて説明する。本実施形態に係る排紙装置は、従動排紙ローラが用紙Ｐの搬送位置に応じて進退移動する点に特徴がある。図２は、従動排紙ローラの進退移動について説明するための模式図であり、（ａ）は従動排紙ローラが離間位置にある状態を示す図であり、（ｂ）は従動排紙ローラがニップ位置にある状態を示す図である。
排紙装置１は、定着装置２３０の用紙搬送方向直下流に配置されて用紙Ｐの通過を検知する排紙センサフィラー１１と、搬送される用紙Ｐの両面をガイドする一対の用紙ガイド板１２、１３と、用紙Ｐをニップしつつ排紙トレイ２４０へ排紙する排紙ローラ１４及び従動排紙ローラ１５と、を備える。
排紙センサフィラー１１（検出手段）は、定着装置２３０と排紙ローラ１４及び従動排紙ローラ１５（排紙ローラ対、排紙手段）との間の搬送経路内に配置され、少なくとも一部を回動自在に軸支され用紙Ｐの通過に伴って回動する。図示の排紙センサフィラー１１の正面形状は略楕円形であり、用紙Ｐの非通過時には先端部側が自重により落下して初期位置１１ａに位置し、用紙Ｐの通過時には用紙Ｐに当接して検知位置１１ｂにまで回動する。排紙センサフィラー１１の回動動作は、不図示の排紙センサによって検知され、不図示の中央演算装置（制御手段）は、用紙Ｐが通過中か否かを検知可能である。

用紙ガイド板１２、１３は、用紙Ｐの搬送経路を決定するガイドである。図中上方に搬送されてきた用紙Ｐを水平方向に搬送されるようにガイドして、用紙Ｐを排紙ローラ１４と従動排紙ローラ１５との間に導く。なお、用紙ガイド板１２は排紙ローラ１４側に配置された排紙ローラ側用紙ガイドであり、用紙ガイド板１３は従動排紙ローラ１５側に配置された従動排紙ローラ側用紙ガイドである。
従動排紙ローラ１５は、排紙ローラ１４に対して進退移動可能に構成されている。従動排紙ローラ１５は、排紙ローラ１４に圧接されたニップ位置１５ｂにあるとき、排紙ローラ１４との間に排紙ニップ部Ｎｈを形成し、用紙Ｐは排紙ニップ部Ｎｈにてニップされつつ排紙される。また、排紙ローラ１４から離間した離間位置１５ａにあるとき、用紙Ｐは従動排紙ローラ１５に接触せずに排紙される。従動排紙ローラ１５の進退移動は、後述する接離機構によって行われる。

排紙装置１の動作について説明する。用紙Ｐの搬送前において排紙センサフィラー１１は初期位置１１ａにあり、従動排紙ローラ１５は離間位置１５ａにある。
定着装置２３０から搬送されてきた用紙Ｐの用紙先端Ｐａは、排紙センサフィラー１１に当接して排紙センサフィラー１１を検知位置１１ｂまで押し上げるとともに、用紙ガイド板１２、１３に沿って搬送され、排紙ローラ１４と離間位置１５ａにある従動排紙ローラ１５との間を通過する。排紙センサフィラー１１は、用紙Ｐに押し上げられることにより、図示されない排紙センサにより動作を検出されるようになっている。
この排紙センサフィラー１１が検知位置１１ｂに移動することにより、不図示の中央演算装置は用紙先端Ｐａが排紙センサフィラー１１を通過した旨の情報を得ることができる。中央演算装置は、この情報と、用紙Ｐの搬送速度情報と、用紙先端Ｐａが排紙センサフィラー１１を通過してからの経過時間情報とから、用紙先端Ｐａが搬送されている位置を計算により求めることができる。
そして上述の計算により、用紙Ｐが排紙ローラ１４の排紙ニップ部Ｎｈに相当する位置から所定距離Ａだけ用紙搬送方向下流にまで搬送されたと判断されたことを条件として、従動排紙ローラ１５を離間位置１５ａからニップ位置１５ｂに移動させる制御を行う。なお、搬送速度に関する情報を用いずに、排紙センサフィラー１１を通過してからの経過時間情報のみに基づいて、従動排紙ローラ１５をニップ位置１５ｂに移動させる制御を行ってもよい。

上述の排紙センサフィラー１１の検知情報に基づいて、中央演算装置（制御手段）は、従動排紙ローラ１５をニップ位置に移動させるための信号を発し、この信号に伴って従動排紙ローラ１５が移動して排紙ローラ１４に圧接する。
前述の従動排紙ローラ１５の移動は、用紙先端Ｐａの位置情報、すなわち用紙先端Ｐａの通過が検知されたか否かに基づいて行っているため、用紙先端Ｐａの位置を正確に把握可能である。このような、用紙先端Ｐａの検知に基づいて従動排紙ローラ１５を移動させる制御は、例えば用紙先端Ｐａが従動排紙ローラ１５と排紙ローラ１４の間を通過した直後に従動排紙ローラ１５をニップ位置１５ｂに移動させる必要がある場合に特に有効である。
ニップ位置１５ｂへの移動を急ぐ事例としては、用紙Ｐの剛性が低くなる場合が挙げられる。具体的には、用紙Ｐが薄い紙である場合や、画像形成装置が高温環境化におかれている場合である。用紙Ｐの剛性が低い場合、用紙Ｐの用紙先端Ｐａ側と用紙後端Ｐｂ側の双方を夫々排紙ニップ部Ｎｈと定着ニップ部Ｎｔとでニップしなければ、排紙トレイ２４０へ排紙される用紙Ｐの挙動が不安定となり、スタック不良等の用紙ジャムが発生する虞があるためである。

以上のように、本実施形態によれば、用紙先端が排紙ニップ部に相当する位置から所定距離下流に搬送されてから、従動排紙ローラをニップ位置に移動させるので、排紙ローラと従動排紙ローラから形成される排紙ニップ部への用紙先端の衝突をなくすことができ、用紙先端の衝突に起因した用紙ダメージや用紙衝突音をなくすことができる。また、排紙ニップ部にて用紙をニップしつつ搬送する必要があるときに従動排紙ローラをニップ位置に移動させ、用紙をニップする必要がないときは、従動排紙ローラを離間位置に待機させるので、排紙ローラの摩耗を減少させることができ、排紙ローラの長寿命化を図ることができる。

〔第二の実施形態〕
本発明第二の実施形態について図２に基づいて説明する。第一の実施形態においては、用紙先端Ｐａの情報に基づいて、従動排紙ローラをニップ位置に移動させた。本実施形態においては、用紙後端Ｐｂの情報及び用紙の搬送方向長情報に基づいて従動排紙ローラをニップ位置に移動させる点に特徴がある。
本実施形態では、用紙後端Ｐｂを検知する用紙通過センサ１６（用紙通過検出手段）を、定着ニップ部Ｎｔよりも用紙搬送方向上流側にＢだけ離間した位置に設置する。用紙後端Ｐｂが用紙通過センサ１６の設置された箇所を通過したとき、用紙先端Ｐａが排紙ローラ１４の排紙ニップ部Ｎｈに相当する位置から距離Ａだけ搬送されている状態である（図２（ａ）参照）。
中央演算装置は、用紙通過センサ１６が用紙後端Ｐｂの通過を検知した検知情報に基づいて従動排紙ローラ１５をニップ位置１５ｂに移動させるように制御することで、第一の実施形態と同様の制御を行うことができる。

また、用紙通過センサ１６を、定着ニップ部Ｎｔから距離Ｂよりも大きく離れた箇所に設置してもよい。この場合、用紙通過センサ１６が用紙後端Ｐｂを検知してから所定の時間が経過したことを条件として、従動排紙ローラ１５を移動させることで、第一の実施形態と同様の制御を行うことができる。
また、中央演算装置は、用紙通過センサ１６による用紙後端Ｐｂの検知情報と、用紙Ｐの搬送速度情報と、用紙後端Ｐｂが用紙通過センサ１６を通過してからの経過時間情報と、定着ニップ部Ｎｔと排紙ニップ部Ｎｈとの距離情報と、用紙Ｐの搬送方向長情報とから、用紙先端Ｐａが搬送されている位置を計算により求めることができるので、用紙Ｐのサイズが異なっても、第一の実施形態と同様の制御を行うことができる。

本実施形態における従動排紙ローラ１５の制御方法では、用紙後端Ｐｂを用紙通過センサ１６にて検知しているため、用紙後端Ｐｂの位置を正確に把握可能である。従って、用紙先端Ｐａが排紙ローラ１４の排紙ニップ部Ｎｈに相当する位置を通過した後、従動排紙ローラ１５をニップ位置１５ｂに移動させるまでの時間を可能な限り長くすることができる。
この制御は、例えば排紙トレイ２４０へ用紙Ｐを排出するのにスタック不良等の問題が起こる虞がない場合、具体的には、定着ニップ部Ｎｔ又は排紙ニップ部Ｎｈの少なくとも何れか一方が用紙Ｐをニップしている場合であって、用紙Ｐの剛性が高い場合に有効である。用紙Ｐの剛性が高い場合とは、例えば、用紙Ｐが厚紙である場合や画像形成装置の設置環境が高温環境かでない場合等が上げられる。このように、スタック不良等の虞が少ない場合には、用紙後端Ｐｂの検知に基づいて、従動排紙ローラをニップ位置に移動させるように制御するとよい。
従動排紙ローラ１５が離間位置１５ａにある状態を時間的に長くすることにより、排紙ローラ１４と従動排紙ローラ１５の長寿命化や、画像形成動作中における排紙装置１の静音化の観点から有利となる。

〔第三の実施形態〕
本実施形態においては、用紙排紙時だけではなく、用紙ジャム発生時にも従動排紙ローラを離間位置へ移動させるようにした点に特徴がある。
中央演算装置は、用紙Ｐの設定等により用紙Ｐの搬送方向長を認識しており、用紙先端Ｐａが排紙センサフィラー１１と用紙通過センサ１６を通過してから、用紙後端Ｐｂが通過するまでの平均的な時間を演算により求めることができる。従って、排紙センサフィラー１１と用紙通過センサ１６が、平均的な用紙Ｐの通過時間よりも長い時間、用紙Ｐを検出している場合には、排紙装置１内部にて用紙ジャムが発生していると判断することができる。
このとき、中央演算装置は、従動排紙ローラ１５を離間位置に移動させるように制御する。排紙装置１内にてジャムを発生させた用紙Ｐは、従動排紙ローラ１５と排紙ローラ１４に挟持されていない（排紙ニップ部Ｎｈにニップされていない）状態となるため、ジャム処理を容易に行うことができる。

〔第四の実施形態〕
本発明第四の実施形態について図３に基づいて説明する。本実施形態では、第一及び第二の実施形態にてニップ位置に移動させた従動排紙ローラを離間位置に移動させる。以下、移動タイミングについて説明する。図３（ａ）、（ｂ）は、従動排紙ローラのニップ位置から離間位置への移動について説明する模式図である。
定着装置２３０から搬送されてきた用紙Ｐの用紙後端Ｐｂが排紙センサフィラー１１を通過すると、排紙センサフィラー１１は初期位置１１ａに戻る。また、用紙後端Ｐｂは排紙ニップ部Ｎｈを通過する。中央演算装置は、排紙センサフィラー１１の動作により得られた用紙後端Ｐｂの通過情報に基づいて、用紙後端Ｐｂが排紙ニップ部Ｎｈより用紙搬送方向下流へ所定距離Ｃだけ離間した位置まで搬送されたと判断したとき、又は所定距離Ｃだけ離間した位置まで搬送された時間に相当する時間が経過したと判断したとき、従動排紙ローラ１５を離間位置に移動させるように信号を発して、従動排紙ローラ１５を排紙ローラ１４から離間させる。
このように、本実施形態によれば、排紙センサフィラーによる用紙後端の検知情報に基づいて、用紙後端が排紙ニップ部より用紙搬送方向下流へ所定距離離間したタイミングで従動排紙ローラを排紙ローラから離間させるので、定着ニップ通過後の用紙を確実に排紙トレイに排紙することができる。

〔従動排紙ローラの接離機構１〕
以下では、従動排紙ローラを排紙ローラに対し進退移動させる接離機構の具体的な実施形態について図４に基づいて説明する。図４（ａ）、（ｂ）は、接離機構の一実施形態を示す模式図である。
従動排紙ローラ１５を排紙ローラ１４に対して進退移動させる接離機構２０は、従動排紙ローラ１５を排紙ローラ１４に対して圧接させる圧接スプリング２１と、圧接スプリング２１の圧接力を調節する偏心カム２６と、偏心カム２６と圧接スプリング２１とを連結するリンク片２３と、を備える。
従動排紙ローラ１５は軸受２２によって回転自在に軸支されており、軸受２２には従動排紙ローラ１５を排紙ローラ１４に圧接する圧接スプリング２１の一端部２１ａが固定されている。圧接スプリング２１の他端部２１ｂは、リンク片２３の一端部２３ａ側に固定されている。圧接スプリング２１の軸方向内部には、圧接スプリング２１の伸縮方向をその軸方向に規制する規制片２１ｃが内包されている。

リンク片２３の中央部は、支軸２４に軸支されており、リンク片２３は自在に回転するようになっている。また、リンク片２３の他端部２３ｂ側には、カムフォロア２５が回転自在に軸支されている。カムフォロア２５には偏心カム２６が当接している。偏心カム２６は、モーター等、不図示の回転駆動源により回転する。
カムフォロア２５と当接する偏心カム２６の側面のうち、カム軸２６ａから最も離れた最遠点２６ｂがカムフォロア２５と当接するとき、つまり、最遠点２６ｂがカムフォロア２５と当接する位置まで偏心カム２６が回転駆動源によって回転したとき、偏心カム２６はリンク片２３を介して従動排紙ローラ１５をニップ位置１５ｂに移動させる。従動排紙ローラ１５は排紙ローラ１４に圧接することにより、排紙ニップＮｈを形成する。圧接スプリング２１は、両端部（２１ａ、２１ｂ）に固定された従動排紙ローラ１５とリンク片２３とに挟まれて圧縮されることにより、排紙ローラ１４に対して加圧力を発生する。
一方、（ｂ）に示すように、回転駆動源によりさらに偏心カム２６が回転すると、従動排紙ローラ１５が移動して排紙ローラ１４と接触しない状態となる。リンク片２３の一端部２３ａ側には、従動排紙ローラ１５を排紙ローラ１４から離間させる方へ付勢する離間スプリング２７（張架スプリング）及び従動排紙ローラ１５の離間位置１５ａを決定するストッパ２８が配置されている。偏心カム２６の位相がカムフォロア２５と接触しない位相にあるとき、離間スプリング２７は、従動排紙ローラ１５が排紙ローラ１４と接触することを防止する。また、離間スプリング２７の付勢力によってリンク片２３がストッパ２８と当接することにより、離間位置１５ａが決定される。

〔従動排紙ローラの接離機構２〕
従動排紙ローラを排紙ローラに対して進退移動させる接離機構の他の実施形態について図５に基づいて説明する。図５（ａ）、（ｂ）は、接離機構の他の実施形態を示す模式図である。本実施形態は、従動排紙ローラ１５の進退移動をソレノイドの直動動作によって行う点に特徴がある。なお、以下の説明では「従動排紙ローラの接離機構１」にて説明した部材と同一の部材については同一の符号を用いる。
本実施形態に係る接離機構４０において排紙ローラ１４は、排紙装置１の筐体である排紙フレーム１７に軸支された支軸１８によって回転自在に支持されている。排紙ローラ１４に当接する従動排紙ローラ１５は、軸受２２に軸支された回転軸２２ａによって自在に回転する。軸受２２の図中下方には、従動排紙ローラ１５を排紙ローラ１４に圧接する圧接スプリング２１の一端部２１ａが固定されている。圧接スプリング２１の他端部２１ｂは、後述するソレノイド４１の直動部４２と圧接スプリング２１とを連結する従動排紙ローラベース４３に固定され、圧接スプリング２１の軸方向内部には、圧接スプリング２１の伸縮方向をその軸方向に規制する規制片２１ｃが内包されている。

ソレノイド４１はベース４４を介して排紙フレーム１７に固定されている。ソレノイド４１の直動部４２は、電磁力によって進退自在に動作するとともに、従動排紙ローラベース４３に連結されている。従って、従動排紙ローラベース４３は、ソレノイド４１の直動部４２の進退動作に応じて進退移動可能に構成されている。なお、従動排紙ローラベース４３は、ベース４５を介して排紙フレーム１７に進退移動可能に支持されている。
従動排紙ローラベース４３には、従動排紙ローラ１５を排紙ローラ１４から離間させる方へ付勢する離間スプリング２７及び従動排紙ローラ１５の離間位置１５ａを決定するストッパ２８が配置されている。離間スプリング２７の一端部２７ａは、従動排紙ローラベース４３に固定され、他端部２７ｂは排紙フレーム１７に固定されている。

本実施形態に係る接離機構４０は、ソレノイド４１の直動部４２が進退動作することにより、従動排紙ローラ１５を進退移動させる。
具体的には、（ａ）に示すように直動部４２が退避すると、従動排紙ローラ１５は従動排紙ローラベース４３、圧接スプリング２１を介してニップ位置１５ｂに移動し、排紙ローラ１４に対して圧接する。圧接スプリング２１は両端に固定された従動排紙ローラ１５と従動排紙ローラベース４３に挟まれ圧縮することにより、従動排紙ローラ１５の排紙ローラ１４に対する加圧力を発生する。
一方、（ｂ）に示すように、ソレノイド４１の直動部４２が進出すると、従動排紙ローラ１５は従動排紙ローラベース４３、圧接スプリング２１を介して移動し、排紙ローラ１４から離間した状態となる。このとき、離間スプリング２７により従動排紙ローラベース４３を排紙フレーム１７上のストッパ２８に接触固定させるので、離間位置１５ａが決定される。
以上のように本実施形態によれば、図４にて説明したカムを用いた方式に比べ、駆動源とカムを連結するシャフトやギヤ類を必要としないため、接離機構をより低コストに実現可能である。なお、画像形成装置の実装条件等によりいずれかの方式を選択可能である。

〔排紙ローラと用紙ガイド板との関係〕
ここで、各排紙ローラと用紙ガイド板との関係について図６に基づいて説明する。図６は、従動排紙ローラと排紙ローラと用紙搬送方向の関係を示す模式図であり、（ａ）は本実施形態に係る模式図であり、（ｂ）は比較例に係る模式図である。
用紙ガイド板１２と用紙ガイド板１３は、排紙ローラ１４と従動排紙ローラ１５とから構成される排紙ローラ対へ突入する用紙Ｐの搬送方向Ｄを決定するガイドである。破線は排紙ローラ１４とニップ位置における従動排紙ローラ１５との共通接線５０である。搬送方向Ｄは共通接線５０よりも従動排紙ローラ１５側にあり、かつ搬送方向Ｄ上に離間位置１５ａ従動排紙ローラ１５が存在しないように、用紙ガイド板１２と用紙ガイド板１３の位置を設定されている。言い換えれば、従動排紙ローラ１５が離間位置１５ａにあるときの搬送方向Ｄは、排紙ローラ１４と離間位置１５ａとの間に設定されている。
このようにすることで、従動排紙ローラ１５がニップ位置１５ｂに移動したとき確実に搬送中の用紙Ｐを排紙ニップ部Ｎｈにてニップすることができる。

さらに本実施形態においては、用紙ガイド板１２の先端部に折れ部１２ａを設けると共に、折れ部１２ａを共通接線５０と同一の直線上に配置するか、又は共通接線５０からクリアランスｔだけ排紙ローラ１４側に退避した位置に配置している。このように構成することで、（ｂ）の破線円内に示すような用紙Ｐの屈曲を防止することができ、屈曲による用紙ダメージ等を回避することができる。
以上説明したように、排紙装置に接離機構を設けると共に、用紙ガイド板１２、１３の形状を上述のように設定することで、用紙先端が排紙ローラと従動排紙ローラに衝突することなく、用紙を排紙部に排出することが可能となった。これにより図９にて説明した用紙先端がローラニップ部に衝突することに起因した波うち発生を回避できる。

〔従動排紙ローラの移動方向〕
次に本発明の実施例による従動排紙ローラの移動方向について図７、図８に基づいて説明する。図７は、従動排紙ローラの移動方向を示す模式図であり、（ａ）は離間位置からニップ位置への移動を示す図であり、（ｂ）はニップ位置から離間位置への移動を示す図である。図８は、比較例に係る模式図である。
図７（ａ）に示すように、従動排紙ローラ１５が排紙ローラ１４に対し離間位置１５ａからニップ位置１５ｂに移動するとき、従動排紙ローラ１５の移動方向Ｘは用紙Ｐ搬送方向上流から下流への方向とする。また、ニップ位置１５ｂから離間位置１５ａに移動する時は逆方向（移動方向Ｙ）とする。このようにすることで、用紙ダメージや用紙ジャムの発生を防止する。
仮に比較例図８に示すように、搬送中の用紙Ｐが排紙ローラ１４と従動排紙ローラ１５との間にあり、離間位置１５ａからニップ位置１５ｂに移動した時に、用紙搬送方向に対し逆もしくは直角方向に動作し従動排紙ローラ１５が排紙ローラ１４に対し圧接させると、搬送中の用紙Ｐに対し排紙ニップ部Ｎｈにおいてブレーキ力Ｆが生じ、図７に示した用紙先端Ｐａが排紙ローラ対に衝突する時と同様の用紙ダメージや用紙ジャムが発生することとなる。

以上説明した本発明を実施することにより、排紙ニップ部への用紙先端突入に起因した用紙ダメージや騒音を無くすことが可能となった。また、紙種や環境やジャム発生有無に応じた本発明の接離動作を実施することにより用紙搬送性向上や排紙ローラ長寿命化やジャム処理性向上も達成した。
なお以上、電子写真方式の画像形成装置の例により説明したが、排紙装置に排紙ローラ対を備えた画像形成装置に対して、本発明を適用することができる。例えばインクジェット記録装置に対して本発明を適用することもできる。

１…排紙装置、１１…排紙センサフィラー、１１ａ…初期位置、１１ｂ…検知位置、１２、１３…用紙ガイド板、１２ａ…折れ部、１４…排紙ローラ、１５…従動排紙ローラ、１５ａ…離間位置、１５ｂ…ニップ位置、１６…用紙通過センサ、１７…排紙フレーム、１８…支軸、２０…接離機構、２１…圧接スプリング、２１ａ…一端部、２１ｂ…他端部、２１ｃ…規制片、２２…軸受、２２ａ…回転軸、２３…リンク片、２３ａ…一端部、２３ｂ…他端部、２４…支軸、２５…カムフォロア、２６…偏心カム、２６ａ…カム軸、２６ｂ…最遠点、２７…離間スプリング、２７ａ…一端部、２７ｂ…他端部、２８…ストッパ、４０…接離機構、４１…ソレノイド、４２…直動部、４３…従動排紙ローラベース、４４、４５…ベース、５０…共通接線、２３０…定着装置、２３１…加熱ローラ、２３２…加圧ローラ、２４０…排紙トレイ、Ｐ…用紙、Ｐａ…用紙先端、Ｐｂ…用紙後端、Ｎｈ…排紙ニップ部、Ｎｔ…定着ニップ部

特開２００７―２９８８１１公報 特開２００４―３０９８７５公報 特開２００５―３９４０公報

Claims (6)

1. 用紙を搬送する搬送手段と、搬送された前記用紙に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段によって画像形成が成された前記用紙を排紙部に排紙する排紙装置と、を備えた画像形成装置であって、
   前記排紙装置は、駆動回転する駆動排紙ローラ、及び前記駆動排紙ローラに圧接したニップ位置と前記ニップ位置よりも用紙搬送方向上流側、且つ前記駆動排紙ローラから離間した離間位置との間を進退自在に構成された従動排紙ローラを有し、前記各排紙ローラにより形成される排紙ニップ部にて前記用紙をニップしつつ前記排紙部に排紙する排紙手段と、前記駆動排紙ローラに対して前記従動排紙ローラを接離させる接離機構と、前記排紙ニップ部の用紙搬送方向上流側に配置されて搬送される前記用紙の有無を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記接離機構の動作を制御する制御手段と、を備え、
   前記接離機構は、前記従動排紙ローラを前記排紙ローラに圧接させる圧接スプリングと、前記従動排紙ローラを前記ニップ位置と前記離間位置との間で移動させる偏心カムと、前記偏心カムを回転駆動する駆動手段と、前記偏心カムと前記圧接スプリングとを連結し中間部に支点を有するリンク片と、前記従動排紙ローラを前記離間位置に移動させるように前記リンク片を付勢する離間スプリングと、を備え、前記偏心カムを回転させることにより、前記従動排紙ローラが前記支点を中心とした円弧に沿って移動するように構成されており、
   前記制御手段は、前記従動排紙ローラが前記離間位置にあるときに、前記検出手段の検出結果に基づいて前記用紙の先端が前記排紙ニップ部に相当する位置から所定距離下流に搬送されたと判断したとき、前記駆動手段を回転駆動させて、前記排紙ニップ部に相当する位置を搬送されている前記用紙の搬送方向に沿って、前記従動排紙ローラを前記ニップ位置に移動させることを特徴とする画像形成装置。
2. 用紙を搬送する搬送手段と、搬送された前記用紙に画像を形成する画像形成手段と、加圧ローラと加熱ローラとを備え、前記画像形成手段によって画像形成が成された前記用紙に画像を定着させる定着手段と、画像が定着された前記用紙を排紙部に排紙する排紙装置と、を備えた画像形成装置であって、
   前記排紙装置は、駆動回転する駆動排紙ローラ、及び前記駆動排紙ローラに圧接したニップ位置と前記ニップ位置よりも用紙搬送方向上流側、且つ前記駆動排紙ローラから離間した離間位置との間を進退自在に構成された従動排紙ローラを有し、前記各排紙ローラにより形成される排紙ニップ部にて前記用紙をニップしつつ前記排紙部に排紙する排紙手段と、前記駆動排紙ローラに対して前記従動排紙ローラを接離させる接離機構と、前記定着装置の用紙搬送方向上流側に配置されて搬送される前記用紙の有無を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記接離機構の動作を制御する制御手段と、を備え
   前記接離機構は、前記従動排紙ローラを前記排紙ローラに圧接させる圧接スプリングと、前記従動排紙ローラを前記ニップ位置と前記離間位置との間で移動させる偏心カムと、前記偏心カムを回転駆動する駆動手段と、前記偏心カムと前記圧接スプリングとを連結し中間部に支点を有するリンク片と、前記従動排紙ローラを前記離間位置に移動させるように前記リンク片を付勢する離間スプリングと、を備え、前記偏心カムを回転させることにより、前記従動排紙ローラが前記支点を中心とした円弧に沿って移動するように構成されており、
   前記制御手段は、前記従動排紙ローラが前記離間位置にあるときに、前記検出手段の検出結果に基づいて前記用紙の後端が前記加圧ローラと前記加熱ローラにより形成される定着ニップ部から所定距離上流に搬送されたと判断したとき、前記駆動手段を回転駆動させて、前記排紙ニップ部に相当する位置を搬送されている前記用紙の搬送方向に沿って、前記従動排紙ローラを前記ニップ位置に移動させることを特徴とする画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記検出手段の用紙検出結果に基づいて、前記用紙が前記排紙ニップ部から所定距離下流に搬送されたと判断したとき、前記従動排紙ローラを前記離間位置に移動させ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. 前記制御手段は、前記検出手段の用紙検出結果により得られた用紙後端の通過情報から所定の時間経過後に、前記用紙後端が前記排紙ニップ部から用紙搬送方向下流へ所定距離だけ離間した位置まで搬送されたと判断し、前記従動排紙ローラを前記離間位置に移動させ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。
5. 前記駆動排紙ローラ対の用紙搬送方向直上流に、前記用紙の両面をガイドする一対の用紙ガイド板を備え、
   前記用紙ガイド板は、前記従動排紙ローラが前記離間位置にあるときに、前記用紙ガイド板を通過した前記用紙が前記各排紙ローラの間を通過するように配置され、
   前記駆動排紙ローラ側の前記用紙ガイド板の下流側端部に形成された折れ部が前記駆動排紙ローラと前記従動排紙ローラとの共通接線の同一直線上か又は前記共通接線よりも前記駆動排紙ローラ寄りに位置することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記検出手段による用紙検出結果に基づいて前記排紙装置内部で用紙ジャムが発生していると判断したとき、前記従動排紙ローラを前記離間位置に移動させるように制御することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項記載の画像形成装置。

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