JP6551133B2 - 排紙装置 - Google Patents

Description

本発明は、用紙に画像を形成する画像形成装置に備わり、画像を形成した用紙を外部へ排紙する排紙装置に関する。

従来、画像を形成した用紙を、部数毎などに仕分けて排紙トレイに排紙する画像形成装置が知られている。例えば、特許文献１には、排紙ローラのローラ軸心方向に往復スライド可能なシフトフレームを備えた画像形成装置が開示されている。
この画像形成装置では、用紙の排紙方向とは直交する方向にシフトフレームを移動させた後に、画像を形成した用紙を排紙トレイに排紙する（シフトソータ）。

また、電子写真方式にて用紙に画像を形成する画像形成装置において、用紙にトナーを定着させるために用紙を加熱する際に、用紙の加熱した面から水分が蒸発する。この結果、用紙の加熱した面が収縮して用紙がカールすることが知られている。
特許文献２には、用紙を排紙する際に、排紙ローラの曲面を圧接する複数の従動ローラにより、用紙に生じたカールを除去するデカール機構を備えた排紙装置が開示されている。

特開２０１３−６６３３号公報 特開平１１−６５１９２号公報

従来、上記のシフトソータとデカール機構とを画像形成装置に設ける場合には、これらを個別に設けていた。その結果、これら両方の機能を備える画像形成装置は小型化できなかった。

本発明の目的は、画像形成装置の排紙装置中に、シフトソータ機能とデカール機能とを共にコンパクトに収納することにある。

以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
本発明の一見地に係る排紙装置は、用紙に画像を形成する画像形成装置に備わり、画像を形成した用紙を外部へ排紙する。排紙装置は、シフトフレームと、駆動機構と、駆動ローラと、第１の従動ローラと、第２の従動ローラと、を備える。
シフトフレームは、用紙を外部に排紙する第１方向に直交する第２方向に移動可能である。駆動機構は、シフトフレームを第２方向に移動させる。
駆動ローラは、第２方向に延びる第１外周面を有し、第２方向に平行な第１軸回りに回転するようシフトフレームに支持される。
第１の従動ローラは、第２方向に延び、第１外周面と第１接触位置において接触する第２外周面を有する。第１の従動ローラは、駆動ローラの回転に従って第２方向に平行な第２軸回りに回転するようシフトフレームに支持される。第１の従動ローラは、第１外周面と第２外周面との間に用紙をニップした状態にて回転することにより、用紙を第１方向に搬送する。「ニップ」とは、２つのローラ間に用紙を挟み込むことをという。
第２の従動ローラは、第２方向に延び、第１接触位置よりも第１方向の下流側の第２接触位置において第１外周面と接触する第３外周面を有する。第２の従動ローラは、駆動ローラの回転に従って第２方向に平行な第３軸回りに回転するよう、シフトフレームに支持される。第２の従動ローラは、第１外周面と第２外周面との間にニップされた用紙を、第１外周面と第３外周面との間にニップした状態にて回転することにより、用紙を第１方向へ搬送する。

上記の排紙装置では、画像を形成した用紙を排紙する際に、第１接触位置において駆動ローラの第１外周面と第１の従動ローラの第２外周面との間にニップされた用紙を、第２接触位置において駆動ローラの第１外周面と第２の従動ローラの第２外周面との間にニップする。これにより、用紙に生じたカールの方向とは逆方向に当該ニップした用紙を湾曲できる。この結果、当該ニップされた用紙に生じたカールを除去できる。

上記の排紙装置では、駆動ローラ、第１の従動ローラ、及び第２の従動ローラは、同一のシフトフレームに支持されている。これにより、シフトソータ機能とデカール機能とを両方備えたコンパクトな排紙装置を実現できる。この結果、当該排紙装置を備えた画像形成装置を小型化できる。

上記の排紙装置の用紙を第２方向の異なる位置に移動させてから排紙する動作において、（ｉ）駆動ローラを回転することで、用紙の第１方向の後端が第１外周面と第２外周面との間のニップから外れて、第１外周面と第３外周面との間にニップされるまで用紙を搬送し、（ｉｉ）第１外周面と第３外周面との間のみにて用紙の第１方向の後端をニップした状態で駆動ローラの回転を停止し、（ｉｉｉ）駆動機構が、用紙の第１方向の後端を第１外周面と第３外周面との間にニップしたまま、シフトフレームを第２方向に移動させ、（ｉｖ）駆動ローラを回転することで、駆動ローラと第２の従動ローラとの間から用紙を排出すること、を実行してもよい。

上記の動作により、シフトフレームが第２方向に移動中に、用紙は、３つのローラのニップにより湾曲された状態とならない。これにより、用紙を第２方向に移動中に、用紙にニップ痕が発生することを回避できる。

画像形成装置の排紙装置中に、シフトソータ機能とデカール機能とをコンパクトに収納できる。

画像形成装置の構成を示す図。 排紙装置を排出口から見た正面図。 排紙装置の斜視図。 排紙装置を第２方向から見た断面図。 シフトフレームが原点位置にないときの原点検出機構の状態を示す図。 シフトフレームが原点位置にあるときの原点検出機構の状態を示す図。 制御部の構成を示す図。 画像形成装置の画像形成プロセスを示すフローチャート。 用紙が３つのローラにてニップされた状態を示す図。 用紙をシフトソートして排紙するプロセスを示すフローチャート。 用紙の後端が第２接触位置にてニップされた状態を示す図。 シフトフレームが原点位置から第２方向にシフトした排紙装置の状態の一例を示す図。

１．第１実施形態
（１）画像形成装置の構成
以下、第１実施形態に係る画像形成装置について説明する。まず、第１実施形態に係る画像形成装置１００の全体的な構成を、図１を用いて説明する。
画像形成装置１００は、本体部１を備える。本体部１は、画像形成装置１００の本体を形成する。本体部１の一部には、排紙トレイＴが形成されている。排紙トレイＴには、排紙装置４（後述）により搬送された用紙Ｐが排出される。

画像形成装置１００は、給紙カセット２を備える。給紙カセット２は、本体部１の下部（画像形成部３の下方）に配置されている。給紙カセット２には、画像を形成するために画像形成部３に搬送される用紙Ｐが載置される。給紙カセット２に載置された用紙Ｐは、給紙ローラ２１の回転により、第１搬送路Ｒ１へと搬送される。

画像形成装置１００は、本体部１の内部に画像形成部３を備える。画像形成部３は、第１搬送路Ｒ１を搬送された用紙Ｐの表面に、電子写真方式にて画像を形成する。画像形成部３は、用紙Ｐに画像を形成後、当該用紙Ｐを第２搬送路Ｒ２へと排出する。

画像形成装置１００は、本体部１の内部であって画像形成部３の上方に排紙装置４を備える。排紙装置４は、第２搬送路Ｒ２により搬送され画像が形成され用紙Ｐを、排出口Ｅ（図１）から排紙トレイＴへ排紙する。なお、排紙装置４の構成については、後ほど詳しく説明する。用紙Ｐが排出口Ｅから排紙トレイＴへと搬送される方向を第１方向Ｄ１と呼ぶことにする。

画像形成装置１００は、本体部１の内部に制御部５を備える。制御部５は、画像形成部３の各部を制御する。制御部５の構成については、後ほど詳しく説明する。
画像形成装置１００は、本体部１の上方に操作パネル６を備える。操作パネル６は、タッチパネル及び各種キーを有し、ユーザなどによる入力操作を受け付ける。また、操作パネル６は、画像形成装置１００の状態を表示するディスプレイを有する。

画像形成装置１００は、第２搬送路Ｒ２の排紙装置４の近傍に、用紙通過検出スイッチＳＷ（図４）を備えている。用紙通過検出スイッチＳＷは、画像を形成した用紙Ｐが排紙装置４に接近したことを検知する、フォトインタラプタ方式のスイッチである。
具体的には、画像を形成した用紙Ｐの先端が通過したときに、用紙通過検出スイッチＳＷのレバーが、フォトインタラプタの光を遮断する位置から通過させる位置へと移動することにより、用紙Ｐの先端の通過を検出できる。用紙通過検出スイッチＳＷは、上記の光を受光したことを示す検出信号を、制御部５へ出力する。

また、用紙Ｐの後端が通過したときに、用紙通過検出スイッチＳＷのレバーが、フォトインタラプタの光を通過させる位置から遮光する位置に復帰することにより、用紙Ｐの後端の通過を検出できる。用紙通過検出スイッチＳＷは、上記の光が遮光されたことを示す信号を、制御部５に出力する。
すなわち、用紙通過検出スイッチＳＷは、用紙通過検出スイッチＳＷのフォトインタラプタの光を検出したことを示す信号を出力後に当該光が遮断されたことを示す信号を出力することにより（例えば、用紙通過検出スイッチＳＷの出力信号がＯＮ信号からＯＦＦ信号に切り替わることにより）、用紙Ｐの第１方向Ｄ１の後端が用紙通過検出スイッチＳＷを通過したことを、制御部５に通知できる。

画像形成装置１００は、操作パネル６の上方に画像読取部７を備えていてもよい。画像読取部７は、例えば、イメージスキャナであり、紙面などから画像を読み取る。これにより、画像形成装置１００は、紙面から読み取った画像を用紙Ｐに形成する複写機能を実現できる。

（２）排紙装置の構成
次に、排紙装置４の構成の詳細について、図２、図３、及び図４を用いて説明する。図２は、排紙装置を排出口から見た正面図である。図３は、排紙装置の斜視図である。図４は、排紙装置を第２方向から見た断面図である。
排紙装置４は、シフトフレーム４１ａ、４１ｂを有する。シフトフレーム４１ａ、４１ｂは、用紙Ｐの排紙方向である第１方向Ｄ１と直交する第２方向Ｄ２に移動可能な板状の部材である。具体的には、シフトフレーム４１ａ、４１ｂは、本体部１の内部に固定されたシフトフレーム支持部材ＳＵに、当該部材から第２方向Ｄ２に延びる棒状部材ＢＡに貫通された状態で支持される。

排紙装置４は、駆動機構４２を有する。駆動機構４２は、シフトフレーム４１ａ、４１ｂを第２方向Ｄ２へ移動させる。
具体的には、図２に示すように、駆動機構４２は、第１モータＭ１（図６）の出力回転軸に接続された第１ギアＧ１と、第１ギアＧ１と噛合し本体部１に軸回転可能に支持された第２ギアＧ２と、第２ギアＧ２と噛合し本体部１に軸回転可能に支持された第３ギアＧ３と、第３ギアＧ３と噛合し本体部１に軸回転可能に支持された第４ギアＧ４とを、有する。第４ギアＧ４は、シフトフレームのいずれか（シフトフレーム４１ａ）から第２方向Ｄ２に延びた駆動ギアＧＤと噛合している。
これにより、シフトフレーム４１ａ、４１ｂは、第１〜第４ギアを介して伝達された第１モータＭ１（図６）の回転により、第２方向Ｄ２又は第２方向Ｄ２と反対の方向へ移動できる。

排紙装置４は、原点検出機構４３を有する。原点検出機構４３は、シフトフレーム４１ａ、４１ｂが、原点位置にあるか否かを検出する。原点検出機構４３は、フォトインタラプタ方式にて、シフトフレーム４１ａ、４１ｂが原点位置にあるか否かを検出する。

具体的には、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、原点検出機構４３は、光源４３１を有する。光源４３１は、後述する検出素子４３３に向けて、光（例えば、赤外光）を照射するＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などの発光素子である。
原点検出機構４３は、検出素子４３３を有する。検出素子４３３は、光源４３１からの光の受光量を測定するフォトダイオードである。検出素子４３３は、受光した光の強度に応じて、光を検出したか否かを表す検出信号（電圧値、又は、電流値）を、制御部５へと出力する。
原点検出機構４３は、遮蔽部材４３５を有する。遮蔽部材４３５は、第１の従動ローラ４５（後述）を貫通する第２軸Ａ２（後述）のシフトフレーム４１ｂ側の一端に取り付けられた板状の部材である。遮蔽部材４３５は、第２軸Ａ２の移動に応じて移動することで、光源４３１からの光を遮蔽又は通過させる。

原点検出機構４３が上記の構成を有することにより、原点検出機構４３は、シフトフレーム４１ａ、４１ｂが第２方向Ｄ２の原点位置にない場合には、図５Ａに示すように、光源４３１からの光が検出素子４３３により検出されて、所定の電圧値又は電流値の検出信号を制御部５へ出力できる。当該検出信号を受信した制御部５は、シフトフレーム４１ａ、４１ｂが原点位置にないと判断できる。
一方、シフトフレーム４１ａ、４１ｂが第２方向Ｄ２の原点位置にある場合には、図５Ｂに示すように、光源４３１からの光が遮蔽部材４３５により遮蔽される。この場合、検出素子４３３は、上記の所定の電圧値又は電流値の検出信号を制御部５へ出力しない。当該検出信号を受信しない制御部５は、シフトフレーム４１ａ、４１ｂが原点位置にあると判断できる。
図５Ａは、シフトフレームが原点位置にないときの原点検出機構の状態を示す図である。図５Ｂは、シフトフレームが原点位置にあるときの原点検出機構の状態を示す図である。

排紙装置４が、上記のシフトフレーム４１ａ、４１ｂと、駆動機構４２と、原点検出機構４３とを備えることにより、排紙装置４は、排紙したい用紙Ｐを、排紙トレイＴの第２方向Ｄ２の所定の位置に排紙できる。

排紙装置４は、駆動ローラ４４を有する。駆動ローラ４４は、第２方向Ｄ２に延びる第１外周面Ｆ１を有し、第１軸Ａ１回りに回転可能に、シフトフレーム４１ａ、４１ｂに支持される。図３などに示すように、駆動ローラ４４は、円柱軸に垂直な面の中心が第１軸Ａ１によって貫通された、ゴム製の複数の円柱形状の小ローラ４４−１、４４−２、・・・４４−８により構成される。

複数の小ローラ４４−１、４４−２、・・・４４−８を貫通する第１軸Ａ１の両端は、第１軸Ａ１の長さ方向が第２方向Ｄ２と平行となるように、シフトフレーム４１ａ、４１ｂに設けられた穴又は溝に回転可能に軸支される。また、シフトフレーム４１ａ、４１ｂに軸支された第１軸Ａ１のいずれかの一端は、第２モータＭ２（図６）の出力回転軸に、クラッチ５６（図６）を介して接続される。これにより、駆動ローラ４４は、第２モータＭ２の回転により、第１軸Ａ１回りに回転する。

排紙装置４は、第１の従動ローラ４５を有する。第１の従動ローラ４５は、第２方向Ｄ２に延び、第１外周面Ｆ１と第１接触位置ＴＰ１（図４）において接触する第２外周面Ｆ２を有する、樹脂製の円筒状ローラである。第１の従動ローラ４５は、駆動ローラ４４の回転に従って第２方向Ｄ２に平行な第２軸Ａ２回りに回転するよう、シフトフレーム４１ａ、４１ｂに支持される。

具体的には、第１の従動ローラ４５は、第１の従動ローラ４５が第２軸Ａ２回りに回転可能となるように、第２軸Ａ２によって貫通されている。第２軸Ａ２の両端は、第１軸Ａ１よりも第２搬送路Ｒ２に近い側において、第２軸Ａ２の長さ方向が第２方向Ｄ２と平行となるように、シフトフレーム４１ａ、４１ｂに支持される。これにより、第１の従動ローラ４５の円筒軸に平行な面（第２外周面Ｆ２）は、駆動ローラ４４の下側の第２搬送路Ｒ２に近い第１接触位置ＴＰ１（図４）において、第１外周面Ｆ１と接触する。

なお、図４に示すように、第１の従動ローラ４５は、駆動ローラ４４に対して相対移動可能で、かつ、付勢部材４６により駆動ローラ４４に対して弾性的に付勢されてもよい。これにより、例えば、用紙Ｐのカールが強く、用紙Ｐの先端が第１の従動ローラ４５にあたった場合に、第１の従動ローラ４５が下方に変位し、用紙Ｐの先端を駆動ローラ４４と第１の従動ローラ４５との間に導きやすくなる。

排紙装置４は、第２の従動ローラ４７を有する。第２の従動ローラ４７は、第２方向Ｄ２に延び、第１接触位置ＴＰ１よりも第１方向Ｄ１の下流側の第２接触位置ＴＰ２において第１外周面Ｆ１と接触する第３外周面Ｆ３を有する、硬度（ＡＳＫＥＲ Ｃ）が３０度のスポンジ製の円柱ローラである。第２の従動ローラ４７の硬度は、駆動ローラ４４の硬度より低く設定されている。また、第２の従動ローラ４７は、駆動ローラ４４の回転に従って第２方向Ｄ２に平行な第３軸Ａ３回りに回転するよう、シフトフレーム４１ａ、４１ｂに支持される。

具体的には、第２の従動ローラ４７の円柱軸に垂直な面の中心は、第２の従動ローラ４７が第３軸Ａ３回りに回転可能となるように、第３軸Ａ３により貫通されている。第３軸Ａ３の両端は、第２軸Ａ２よりも排出口Ｅ（図１）に近い位置において、第３軸Ａ３の長さ方向が第２方向Ｄ２と平行になるよう、シフトフレーム４１ａ、４１ｂに支持される。これにより、第２の従動ローラ４７の円柱軸に平行な面（第３外周面Ｆ３）は、第２接触位置ＴＰ２において第１外周面Ｆ１と所定の接触力にて接触する。

第２の従動ローラ４７が上記の硬度を有するスポンジであることにより、第２の従動ローラ４７は、用紙Ｐの厚さに応じて弾性変形して、用紙Ｐの種類によらず、一定のニップ力にて用紙Ｐをニップできる。
また、第２の従動ローラ４７は、第１の従動ローラ４５とは異なり、駆動ローラ４４に対して相対移動できないようにシフトフレーム４１ａ、４１ｂに支持されていてもよい。すなわち、駆動ローラ４４の第１軸Ａ１と第２の従動ローラ４７の第３軸Ａ３との軸間距離を固定する。これにより、用紙Ｐの厚さにより、第２の従動ローラ４７によるニップ力が弱くなったり強くなったりすることがなくなる。その結果、第２の従動ローラ４７は、用紙Ｐの種類によらず、一定のニップ力にて用紙Ｐをニップできる。

排紙装置４が、上記の駆動ローラ４４と、第１の従動ローラ４５と、第２の従動ローラ４７とを備えることにより、用紙Ｐをこれら３つのローラの回転により排紙トレイＴへ排紙する際に、用紙Ｐに生じたカールの方向とは逆方向に３つのローラにニップした用紙Ｐを湾曲できる。この結果、用紙Ｐに生じたカールを除去できる。
また、上記のように、駆動ローラ４４と、第１の従動ローラ４５と、第２の従動ローラ４７は、第２方向Ｄ２に移動可能なシフトフレーム４１ａ、４１ｂに支持されている。これにより、シフトソータ機能とデカール機能とを両方備えたコンパクトな排紙装置４を実現できる。その結果、本体部１の体積を小さくして画像形成装置１００を小型化できる。

（３）制御部の構成
次に、画像形成装置１００の各部を制御する制御部５の構成について、図６を用いて説明する。図６は、制御部の構成を示す図である。制御部５は、中央処理部５１を有する。中央処理部５１は、情報処理回路、信号処理回路（Ａ／Ｄ変換回路、Ｄ／Ａ変換回路など）、及び通信回路などを１チップに形成した集積回路（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ Ｃｈｉｐ）である。
中央処理部５１は、操作パネル６にて受け付けたユーザの指令や、画像形成装置１００にＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）カードなどのネットワークインターフェース５０１を介して接続されたコンピュータ（図示せず）などからの指令に基づいて、制御部５の各部を動作させるための情報処理を行う。また、中央処理部５１は、画像形成装置１００の状態に関する情報を含んだ信号を、操作パネル６や上記のコンピュータに出力する。
さらに、中央処理部５１は、画像読取部７、ネットワークインターフェース５０１、モデム５０２から画像データを入力し、画像処理部５４（後述）に出力する。

制御部５は、記憶装置５３を有する。記憶装置５３は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤなどの情報を記憶する装置である。記憶装置５３は、画像形成装置１００の各種設定、中央処理部５１において実行されるプログラムなどを記憶する。
制御部５は、画像処理部５４を有する。画像処理部５４は、画像読取部７などから中央処理部５１を介して入力した画像データに基づいて、画像形成部３を制御する。画像処理部５４の上記の機能は、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）によりハードウェア的に実現されている。

制御部５は、モータドライバ５５ａ、５５ｂを有する。モータドライバ５５ａ、５５ｂは、それぞれ、中央処理部５１から出力されるパルス信号から生成された励磁相信号を、第１モータＭ１及び第２モータＭ２（ステッピングモータ）に出力して、これらのモータの回転を制御するモータ制御回路である。

制御部５は、クラッチ５６を有する。クラッチ５６は、中央処理部５１からの指令に基づいて、例えば、第２モータＭ２からの回転伝達機構（図示せず）及び第１軸Ａ１に接続されたギアを互いに噛合又は離反することにより、第２モータＭ２の回転を第１軸Ａ１に伝達又は遮断する。

制御部５は、ＤＩＰスイッチ５７を有する。ＤＩＰスイッチ５７は、複数の小スイッチを有し、当該複数の小スイッチのＯＮとＯＦＦの組み合わせにより、用紙Ｐの後端が排紙装置４に到達してから、当該用紙Ｐの後端のみが第２接触位置ＴＰ２のみにてニップされるまでの搬送時間を設定する。具体的には、当該搬送時間は、ＤＩＰスイッチ５７の複数の小スイッチのＯＮとＯＦＦの組み合わせにて表される二進数の数値と単位時間との積として、中央処理部５１にて算出される。なお、上記の単位時間は、記憶装置５３に記憶されている。

なお、ＤＩＰスイッチ５７は、ハードウェアのＤＩＰスイッチに限られず、いわゆるソフトウェアディップスイッチであってもよい。この場合、ＤＩＰスイッチ５７の設定値は、不揮発性のメモリ（例えば、記憶装置５３）に保持される。例えば、ＤＩＰスイッチのＯＮを「１」としＯＦＦを「０」とする二進数表記の値を記憶装置５３に記憶できる。その他、ＤＩＰスイッチのＯＮ／ＯＦＦによる二進数表記の値を１０進数又は１６進数などに変換した値を記憶装置５３に記憶できる。

画像形成装置１００の状態等に応じて、ＤＩＰスイッチ５７の小スイッチのＯＮとＯＦＦの組み合わせを変える、すなわち、ＤＩＰスイッチ５７にて設定される数値の大小を変えることにより、用紙Ｐの後端のみが第２接触位置ＴＰ２のみにてニップされるまでの搬送時間を、任意に設定できる。
上記の搬送時間は、例えば、用紙通過検出スイッチＳＷの設置位置を用紙Ｐの後端が通過してから、用紙Ｐの後端が第２接触位置ＴＰ２に到達する時間より、わずかに短い時間として予め決定できる。

（４）画像形成装置の動作
次に、画像形成装置１００において、画像を形成した用紙Ｐを排紙トレイＴに排紙する動作について、図７を用いて説明する。図７は、画像形成装置の画像形成プロセスを示すフローチャートである。
以下の説明においては、複数部数の画像形成を行う場合を例にとって画像形成プロセスを説明する。また、複数部数の画像形成を行う場合に、２部目以降は、用紙Ｐをシフトソート後に排紙トレイＴに排紙するものとする。さらに、シフトフレーム４１ａ、４１ｂは、画像形成プロセス開始時には、原点位置にあるものとする。
操作パネル６の操作や、ネットワークインターフェース５０１などを介した外部のコンピュータからの通信などにより、用紙Ｐに画像を形成することが指令されると、中央処理部５１は、給紙ローラ２１を回転させる。これにより、給紙カセット２に載置された用紙Ｐは、第１搬送路Ｒ１を経由して画像形成部３に搬送される（ステップＳ１）。

用紙Ｐが画像形成部３に搬送されると、用紙Ｐへの画像の形成が開始される（ステップＳ２）。具体的には、まず、中央処理部５１が、画像読取部７、モデム５０２から受信した画像データ、又は、外部のコンピュータなどからネットワークインターフェース５０１を介して受信した画像データを、画像処理部５４へ送信する。
次に、画像データを受信した画像処理部５４が、受信した画像データの濃淡値などに基づいて、画像形成部３の光源３１（図１）の光量を制御しつつ、帯電された感光体ドラム３２（図１）の表面に光を照射する。この結果、感光体ドラム３２の表面には、受信した画像データに対応した静電潜像が形成される。

その後、トナー供給装置３３（図１）が、静電潜像が形成された感光体ドラム３２にトナーを供給する。これにより、感光体ドラム３２の表面には、静電潜像に対応するようにトナーが付着する。その後、搬送されてきた用紙Ｐが感光体ドラム３２の表面を通過中に、感光体ドラム３２に付着したトナーが用紙Ｐの一面に転写される。

トナーを用紙Ｐに転写後、用紙Ｐのトナーが転写された面を加熱ローラ３４（図１）にて加熱しつつ加圧ローラ３５（図１）にて加圧する。これにより、トナーが用紙Ｐに定着される。すなわち、用紙Ｐに画像データに対応した画像が形成される。
用紙Ｐにトナーを定着させる際に、用紙Ｐの加熱ローラ３４側から水分が蒸発する。用紙Ｐからの水分の蒸発により用紙Ｐの加熱した面が先に収縮する結果、用紙Ｐは、トナーを定着して画像が形成された面を内側にしてカールすることがある。トナーの定着過程において発生する用紙Ｐのカールの内、画像が定着された側が内側（凹面）となるカールを、イメージカールと呼ぶことにする。

用紙Ｐに画像を形成後、中央処理部５１は、画像を形成した用紙Ｐが第２搬送路Ｒ２を搬送されて排紙装置４に到達したか否かを判断する（ステップＳ３）。
具体的には、中央処理部５１は、用紙通過検出スイッチＳＷから当該スイッチのフォトインタラプタの光を検出したことを示す検出信号を受信したら、用紙Ｐの先端が排紙装置４に到達したと判断する。

用紙Ｐが排紙装置４に到達していないと判断された場合（ステップＳ３において「Ｎｏ」の場合）、中央処理部５１は、上記の検出信号を用紙通過検出スイッチＳＷから受信するまで待機する。
一方、用紙Ｐが排紙装置４に到達したと判断された場合（ステップＳ３において「Ｙｅｓ」の場合）、中央処理部５１は、画像を形成した用紙Ｐを、排紙トレイＴの所定の位置に排紙する。

用紙Ｐを排紙トレイＴへ排紙する動作を開始する前に、中央処理部５１は、用紙Ｐを第２方向Ｄ２へ移動（シフトソート）後に排紙するか、又は、用紙Ｐをシフトソートすることなく排紙するかを判断する（ステップＳ４）。
具体的には、複数部数の画像形成が指令されており、かつ、シフトソートを行うことが指令されていると、画像形成プロセスにおいて２部目以降の画像形成を実行している場合に、中央処理部５１は、用紙Ｐをシフトソートする必要があると判断する。

現在１部目の画像形成を実行中であり用紙Ｐをシフトソートする必要がないと判断した場合（ステップＳ４において「Ｎｏ」の場合）、中央処理部５１は、用紙Ｐをシフトソートすることなく、用紙Ｐを排紙トレイＴに排紙する（ステップＳ５）。
具体的には、中央処理部５１は、クラッチ５６に対して、第２モータＭ２の回転を第１軸Ａ１に伝達するよう指令して、駆動ローラ４４を回転させる。駆動ローラ４４が回転を開始すると、駆動ローラ４４の回転に従って、第１の従動ローラ４５及び第２の従動ローラ４７が回転を開始する。

用紙Ｐが排紙装置４の第１接触位置ＴＰ１まで搬送されると、駆動ローラ４４の第１外周面Ｆ１と第１の従動ローラ４５の第２外周面Ｆ２との間に用紙Ｐがニップされる。
その後、用紙Ｐは、駆動ローラ４４及び第１の従動ローラ４５の回転により、排紙装置４の第２接触位置ＴＰ２まで搬送される。用紙Ｐが第２接触位置ＴＰ２に到達すると、図８に示すように、用紙Ｐは、第１接触位置ＴＰ１においてニップされると同時に、第２接触位置ＴＰ２において駆動ローラ４４の第１外周面Ｆ１と第２の従動ローラ４７の第３外周面Ｆ３との間にニップされる。図８は、用紙が３つのローラにてニップされた状態を示す図である。

第１接触位置ＴＰ１及び第２接触位置ＴＰ２の２箇所にてニップされると、用紙Ｐは、図８に示すように、画像が形成された面とは反対側の面（図８では用紙Ｐの上側の面）が、駆動ローラ４４の第１外周面Ｆ１の湾曲に沿うように配置される。つまり、３つのローラによりニップされた用紙Ｐは、イメージカールの方向とは逆方向に湾曲される。用紙Ｐをイメージカールとは逆方向に湾曲させることにより、３つのローラは、用紙Ｐに生じたイメージカールを除去できる。
イメージカールを除去された用紙Ｐは、駆動ローラ４４、第１の従動ローラ４５、及び第２の従動ローラ４７の回転により、第１方向Ｄ１へ搬送されて、排出口Ｅから排紙トレイＴへと排紙される。

一方、現在２部目以降の画像形成を実行中であり用紙Ｐをシフトソートする必要があると判断した場合（ステップＳ４において「Ｙｅｓ」の場合）、中央処理部５１は、用紙Ｐをシフトソートして排紙トレイＴに排紙する（ステップＳ６）。具体的には、図９のフローチャートに示す処理の流れに従って用紙Ｐを排紙する。

まず、中央処理部５１が、クラッチ５６に対して、第２モータＭ２の回転を第１軸Ａ１に伝達するよう指令して、駆動ローラ４４を回転させる（ステップＳ６１）。これにより、上記のように、画像が形成された用紙Ｐは、駆動ローラ４４、第１の従動ローラ４５、及び第２の従動ローラにより、第１方向Ｄ１に搬送される。用紙Ｐを第１方向Ｄ１に搬送中に、上記の３つのローラにより用紙Ｐがニップされることにより、用紙Ｐに発生したイメージカールは除去される。

用紙Ｐを第１方向Ｄ１へ搬送中、中央処理部５１は、当該用紙Ｐの第１方向Ｄ１の後端が第２接触位置ＴＰ２に到達したか否かを判断する（ステップＳ６２）。
具体的には、中央処理部５１は、用紙Ｐの後端が用紙通過検出スイッチＳＷを通過してからの経過時間が、ＤＩＰスイッチ５７にて設定した搬送時間となったら、用紙Ｐの第１方向Ｄ１の後端が第２接触位置ＴＰ２に到達したと判断する。

用紙Ｐの後端が第２接触位置ＴＰ２に到達していないと判断した場合（ステップＳ６２において「Ｎｏ」の場合）、用紙Ｐをシフトソートして排紙するプロセスは、ステップＳ６１に戻る。すなわち、中央処理部５１は、駆動ローラ４４の回転を継続させる。
一方、用紙Ｐの後端が第２接触位置ＴＰ２に到達したと判断した場合（ステップＳ６２において「Ｙｅｓ」の場合）、中央処理部５１は、クラッチ５６に対して、第２モータＭ２の出力回転軸と第１軸Ａ１とを遮断するよう指令して、駆動ローラ４４の回転を停止させる（ステップＳ６３）。

用紙Ｐの後端が第２接触位置ＴＰ２に到達したときに駆動ローラ４４の回転を停止することにより、図１０に示すように、用紙Ｐの第１方向Ｄ１の後端は、第１外周面Ｆ１と第２外周面Ｆ２との間のニップから外れ、第１外周面Ｆ１と第３外周面Ｆ３との間のみにてニップされる。図１０は、用紙の後端が第２接触位置にてニップされた状態を示す図である。図１０に示すように、用紙Ｐの後端が第２接触位置ＴＰ２のみにてニップされた状態で駆動ローラ４４の回転を停止するため、用紙Ｐの後端にニップ痕が発生することが防止できる。

その後、用紙Ｐは、第２方向Ｄ２の異なる位置へと移動される（ステップＳ６４）。
具体的には、中央処理部５１は、シフトフレーム４１ａ、４１ｂを第２方向Ｄ２の原点位置から離反する方向へ移動させる回転方向に第１ギアＧ１を回転するよう、第１モータＭ１に指令する。その後、中央処理部５１は、所定のパルス数を有するパルス信号を、第１モータＭ１を駆動するモータドライバ５５ａへ出力する。
上記のモータドライバ５５ａへ出力するパルス信号のパルス数は、排紙トレイＴの第２方向Ｄ２のどの位置に用紙Ｐを排紙するか、例えば、現在どの部数目の画像形成を実行中であるか、により決定される。

上記のステップＳ６４を実行することにより、図１１に示すように、シフトフレーム４１ａ、４１ｂは、第１モータＭ１の回転により、上記の中央処理部５１から出力されたパルス信号のパルス数に対応する移動量だけ、原点位置から第２方向Ｄ２に移動する。つまり、中央処理部５１から出力されたパルス数に対応した第２方向Ｄ２の位置まで、用紙Ｐは移動される。図１１は、シフトフレームが原点位置から第２方向にシフトした排紙装置の状態の一例を示す図である。

上記のステップＳ６４を実行して用紙Ｐを第２方向Ｄ２へ移動中、用紙Ｐの第１方向Ｄ１の後端は、第２接触位置ＴＰ２のみにてニップされている。すなわち、第２方向Ｄ２を移動中に、用紙Ｐは、３つのローラのニップにより湾曲された状態とならない。これにより、用紙Ｐを第２方向Ｄ２に移動中に、用紙Ｐにニップ痕が発生することを回避できる。

用紙Ｐを第２方向Ｄ２の所定の位置に移動後、用紙Ｐを排紙トレイＴへ排紙する（ステップＳ６５）。具体的には、中央処理部５１は、クラッチ５６に対して、用紙Ｐの搬送速度と用紙Ｐを排紙するまでの搬送距離とにより予め定まる時間（記憶装置５３に記憶されている）だけ、第２モータＭ２の回転を第１軸Ａ１に伝達するよう指令する。これにより、用紙Ｐの第１方向Ｄ１の後端が第１外周面Ｆ１と第３外周面Ｆ３との間のニップから外れ、用紙Ｐは排出口Ｅから排紙トレイＴへ排紙される。

用紙Ｐを排紙トレイＴへ排紙後、中央処理部５１は、シフトフレーム４１ａ、４１ｂを原点位置へと復帰させる（ステップＳ６６）。
具体的には、中央処理部５１は、まず、シフトフレーム４１ａ、４１ｂを第２方向Ｄ２の原点位置から離反する方向とは逆方向へ移動させる回転方向に第１ギアＧ１を回転するよう、第１モータＭ１に指令する。
その後、中央処理部５１は、原点検出機構４３の検出素子４３３から所定の電圧値又は電流値を有する検出信号を受信しなくなるまで、第１モータＭ１を駆動するためのパルス信号をモータドライバ５５ａへ出力する。これにより、シフトフレーム４１ａ、４１ｂは、第１モータＭ１の回転により、現在位置から原点位置へと移動する。

上記のように、ステップＳ６６においては、原点検出機構４３がシフトフレーム４１ａ、４１ｂが原点位置に到達したか否かを検知している。これにより、中央処理部５１は、シフトフレーム４１ａ、４１ｂが原点位置まで戻ったことを確実に検知できる。その結果、中央処理部５１は、シフトフレーム４１ａ、４１ｂを原点位置に復帰させる際に、第１モータＭ１の回転を適切なタイミングにて停止できる。

上記のステップＳ５又はＳ６を実行して１枚の用紙Ｐを排紙トレイＴへ排紙後、中央処理部５１は、画像形成プロセスを終了するか否かを判断する（ステップＳ７）。具体的には、上記のステップＳ１〜Ｓ６が、指令された部数と１部数あたりのページ数との積に対応する回数だけ繰り返し実行されたと判断したら、画像形成プロセスを終了すると判断する。

画像形成プロセスを終了しないと判断した場合（ステップＳ７において「Ｎｏ」の場合）、画像形成プロセスはステップＳ１に戻る。すなわち、指令された部数と１部数あたりのページ数との積に対応する回数だけ上記のステップＳ１〜Ｓ６が繰り返し実行される。
一方、指令された部数だけステップＳ１〜Ｓ６が実行されて画像形成プロセスを終了すると判断した場合（ステップＳ７において「Ｙｅｓ」の場合）、中央処理部５１は、画像形成プロセスを終了する。

上記第１実施形態は、下記の構成及び機能を有している。
排紙装置（例えば、排紙装置４）は、用紙（例えば、用紙Ｐ）に画像を形成する画像形成装置（例えば、画像形成装置１００）に備わり、画像を形成した用紙を外部（例えば、排紙トレイＴ）へ排紙する。排紙装置は、シフトフレーム（例えば、シフトフレーム４１ａ、４１ｂ）と、駆動機構（例えば、駆動機構４２）と、駆動ローラ（例えば、駆動ローラ４４）と、第１の従動ローラ（例えば、第１の従動ローラ４５）と、第２の従動ローラ（例えば、第２の従動ローラ４７）と、を備える。
シフトフレームは、用紙を外部に排紙する第１方向（例えば、第１方向Ｄ１）に直交する第２方向（例えば、第２方向Ｄ２）に移動可能である。駆動機構は、シフトフレームを第２方向に移動させる。
駆動ローラは、第２方向に延びる第１外周面（例えば、第１外周面Ｆ１）を有し、第２方向に平行な第１軸（例えば、第１軸Ａ１）回りに回転可能である。

第１の従動ローラは、第２方向に延び、第１外周面と第１接触位置（例えば、第１接触位置ＴＰ１）において接触する第２外周面（例えば、第２外周面Ｆ２）を有する。第１の従動ローラは、駆動ローラの回転に従って第２方向に平行な第２軸（例えば、第２軸Ａ２）回りに回転するようシフトフレームに支持される。第１の従動ローラは、第１外周面と第２外周面との間に用紙をニップした状態にて回転することにより、用紙を第１方向に搬送する。

第２の従動ローラは、第２方向に延び、第１接触位置よりも第１方向の下流側の第２接触位置（例えば、第２接触位置ＴＰ２）において第１外周面と接触する第３外周面（例えば、第３外周面Ｆ３）を有する。第２の従動ローラは、駆動ローラの回転に従って第２方向に平行な第３軸（例えば、第３軸Ａ３）回りに回転するよう、シフトフレームに支持される。第２の従動ローラは、第１外周面と第２外周面との間にニップされた用紙を、第１外周面と第３外周面との間にニップした状態にて回転することにより、用紙を第１方向へ搬送する。

（５）他の実施形態
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。

（Ａ）ＤＩＰスイッチの設定値についての他の実施形態
上記の第１実施形態において、ＤＩＰスイッチ５７は、用紙Ｐの後端が用紙通過検出スイッチＳＷを通過したことを検知してから、当該用紙Ｐの第１方向Ｄ１の後端のみが第２接触位置ＴＰ２のみにてニップされるまでの時間を設定していた。
しかしながら、ＤＩＰスイッチ５７は、用紙Ｐが排紙装置４に到達後、用紙Ｐの第１方向Ｄ１の後端のみが第２接触位置ＴＰ２のみにてニップされるまでに必要な用紙Ｐの搬送距離に対応した第２モータＭ２の回転量を設定できればよいので、ＤＩＰスイッチ５７にて設定される設定値は上記の時間に限られない。

例えば、用紙Ｐが排紙装置４に到達後、用紙Ｐの第１方向Ｄ１の後端のみが第２接触位置ＴＰ２のみにてニップされるまでに必要な、中央処理部５１がモータドライバ５５ｂに対して出力するパルス信号のパルス数を、ＤＩＰスイッチ５７にて設定してもよい。
この場合、中央処理部５１は、モータドライバ５５ｂに出力したパルス信号のパルス数がＤＩＰスイッチ５７にて設定された値となったタイミングにて、クラッチ５６に対して、第２モータＭ２の回転を第１軸Ａ１に伝達しないよう指令してもよい。

（Ｂ）駆動ローラについての他の実施形態
上記の第１実施形態において、駆動ローラ４４を構成する複数の小ローラ４４−１、４４−２、・・・４４−８の第２方向Ｄ２の長さは全て同じであった。しかし、これに限られず、用紙Ｐの第２方向Ｄ２の端部を安定にニップするために、複数の小ローラ４４−１、４４−２、・・・４４−８のうち、第２方向Ｄ２の端部の小ローラ４４−１、４４−８の第２方向Ｄ２の長さを、他の小ローラ４４−２、４４−３、・・・４４−７よりも長くしておいてもよい。

（Ｃ）ローラの配置についての他の実施形態
上記の第１実施形態においては、第１の従動ローラ４５と第２の従動ローラ４７との間の隙間には、何も配置されていなかった。しかし、これに限られない。例えば、第１の従動ローラ４５と第２の従動ローラ４７とを橋渡しするように、第２方向Ｄ２に対して所定の幅を有するベルトを配置してもよい。
これにより、第１接触位置ＴＰ１においてニップされた用紙Ｐは、第２接触位置ＴＰ２へ搬送される方向とは異なる方向に移動することなく、第２接触位置ＴＰ２へと確実に移動できる。その結果、第２接触位置ＴＰ２において用紙Ｐを確実にニップできる。

本発明は、用紙に画像を形成する画像形成装置に備わり、画像を形成した用紙を外部へ排紙する排紙装置に広く適用できる。

１００ 画像形成装置
１ 本体部
２ 給紙カセット
２１ 給紙ローラ
３ 画像形成部
３１ 光源
３２ 感光体ドラム
３３ トナー供給装置
３４ 加熱ローラ
３５ 加圧ローラ
４ 排紙装置
４１ａ、４１ｂ シフトフレーム
ＢＡ 棒状部材
ＧＤ 駆動ギア
ＳＵ シフトフレーム支持部材
４２ 駆動機構
Ｇ１ 第１ギア
Ｇ２ 第２ギア
Ｇ３ 第３ギア
Ｇ４ 第４ギア
４３ 原点検出機構
４３１ 光源
４３３ 検出素子
４３５ 遮蔽部材
４４ 駆動ローラ
４４−１、４４−２、４４−３、４４−４ 小ローラ
４４−５、４４−６、４４−７、４４−８ 小ローラ
４５ 第１の従動ローラ
４６ 付勢部材
４７ 第２の従動ローラ
５ 制御部
５１ 中央処理部
５３ 記憶装置
５４ 画像処理部
５５ａ、５５ｂモータドライバ
５６ クラッチ
５７ ＤＩＰスイッチ
５０１ ネットワークインターフェース
５０２ モデム
６ 操作パネル
７ 画像読取部
Ａ１ 第１軸
Ａ２ 第２軸
Ａ３ 第３軸
Ｄ１ 第１方向
Ｄ２ 第２方向
Ｅ 排出口
Ｆ１ 第１外周面
Ｆ２ 第２外周面
Ｆ３ 第３外周面
Ｍ１ 第１モータ
Ｍ２ 第２モータ
Ｐ 用紙
Ｒ１ 第１搬送路
Ｒ２ 第２搬送路
ＳＷ 用紙通過検出スイッチ
Ｔ 排紙トレイ
ＴＰ１ 第１接触位置
ＴＰ２ 第２接触位置

Claims (2)

1. 用紙に画像を形成する画像形成装置に備わり、前記画像を形成した用紙を外部へ排紙する排紙装置であって、
   前記用紙を外部に排紙する第１方向に直交する第２方向に移動可能なシフトフレームと、
   前記シフトフレームを前記第２方向に移動させる駆動機構と、
   前記第２方向に延びる第１外周面を有し、前記第２方向に平行な第１軸回りに回転可能に前記シフトフレームに支持された駆動ローラと、
   前記第２方向に延び前記第１外周面と第１接触位置において接触する第２外周面を有し、前記駆動ローラの回転に従って前記第２方向に平行な第２軸回りに回転するよう前記シフトフレームに支持され、前記第１外周面と前記第２外周面との間に前記用紙をニップした状態にて回転することにより、前記用紙を前記第１方向に搬送する第１の従動ローラと、
   前記第２方向に延び前記第１接触位置よりも前記第１方向の下流側の第２接触位置において前記第１外周面と接触する第３外周面を有し、前記駆動ローラの回転に従って前記第２方向に平行な第３軸回りに回転するよう前記シフトフレームに支持され、前記第１外周面と前記第２外周面との間にニップされた用紙を、前記第１外周面と前記第３外周面との間にニップした状態にて回転することにより、前記用紙を前記第１方向へ搬送する第２の従動ローラと、
   を備えた、排紙装置。
2. 前記用紙を前記第２方向の異なる位置に移動させてから排紙する動作では、
   前記駆動ローラを回転することで、前記用紙の前記第１方向の後端が前記第１外周面と前記第２外周面との間のニップから外れて前記第１外周面と前記第３外周面との間にニップされるまで前記用紙を搬送し、
   前記第１外周面と前記第３外周面との間のみにて前記用紙の前記第１方向の後端をニップした状態で前記駆動ローラの回転を停止し、
   前記駆動機構が、前記用紙の前記第１方向の後端を前記第１外周面と前記第３外周面との間にニップしたまま、前記シフトフレームを前記第２方向に移動させ、
   前記駆動ローラを回転することで、前記駆動ローラと前記第２の従動ローラとの間から前記用紙を排出する、
   請求項１に記載の排紙装置。

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