JPH101247A

JPH101247A - 画像形成装置の排紙構造

Info

Publication number: JPH101247A
Application number: JP8283127A
Authority: JP
Inventors: Tokuzo Kaneda; 徳蔵金田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-04-19
Filing date: 1996-10-03
Publication date: 1998-01-06

Abstract

(57)【要約】【課題】排紙用ローラ側の熱膨脹を低減すると共に、
熱変化に伴う排紙用ローラ側からの引張り力を低減し、
用紙の波打ち現象等のトラブルを解消する画像形成装置
の排紙構造を提供する。【解決手段】給紙手段２，感光手段３，定着手段４お
よび排紙手段５等から構成される画像形成装置１におい
て、排紙用ローラ３２を表面にＲｚ１７μ程度の粗面を
有する金属材で形成すると共に、排紙用ローラ３２又は
その案内部材３６に温度検出手段４９又は５１を設け、
且つ給紙手段２側に用紙特定手段４３等を設け、排紙用
ローラの温度変化に対応してその排紙速度を制御部４
７，駆動部４６によりコントロールし用紙の波打ちの防
止を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＰＣ，ＰＰＦ等
の画像形成装置の排紙構造に係り、特に、用紙の波打ち
を低減するに好適な画像形成装置の排紙構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置ではジャムや波打ちを防止
し、良質な画像を得るための各種の工夫が従来より行な
われている。例えば、用紙を給紙又は排紙するローラの
材料やその表面形態に関する公知技術としては特開平４
−１０６０３１号公報，特開平４−１９９１７４号公報
および特開平５−１１９６５１号公報が挙げられる。

【０００３】また、排紙用ローラを定着用ローラの速度
よりも速くして用紙のしわや波打ちを防止するものとし
て特開平４−１２８７８０号公報，特開平４−１３３７
７２号公報および特開平４−１４４８７２号公報が挙げ
られ、排紙用ローラの駆動トルクを低減してスタッカ不
良防止や用紙の汚れを防止するものとして特開平１−１
９７２６３号公報が挙げられる。

【０００４】また、装置内のローラ等の温度や用紙の種
類等を検出する検出手段を装置内に設けるものとして特
開昭６２−１３５８７０号公報，特開平２−１３２４８
１号公報および特開平７−１８１７６７号公報が挙げら
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記した各公報は夫々
特徴を有し、優れた効果を奏するものであるが、次のよ
うな問題点を有している。特開平４−１０６０３１号公
報の「シート搬送回転体」はアルミニウム等からなる円
筒の芯金の表面に薄厚のゴム層をコーティングしたもの
である。ゴム層やアルミニウムは線膨脹係数が２０×１
０^-5や２．４×１０^-5あり、鉄の１．１×１０^-5に較べ
て極めて大きい。そのため、ゴム層を薄くしたり、芯金
の材質をアルミから鉄に変えてもローラの外径が温度変
化により大幅に変化し、用紙が定着手段と排紙手段間で
たるんだり、引っ張られたりするため（詳細な理由は下
記に説明）、用紙に図５に示すような波打ち等のトラブ
ルが生じ易い問題点がある。

【０００６】一方、特開平４−１２８７８０号公報の
「カラー画像形成装置の定着装置」は、排出ローラの搬
送速度を定着ローラのシートの搬送速度に対して特定の
範囲（１０％乃至２０％）だけ増す内容が開示されてい
るが、この増量は予め設定されるもので温度検出信号等
により制御されるものではない。

【０００７】また、特開平４−１３３７７２号公報およ
び特開平４−１４４８７２号公報の「プリンタ装置」お
よび「ラベル印刷用静電記録装置」にも定着ローラのロ
ーラ速度よりも排紙ローラのローラ速度を所定の範囲で
速くする技術が開示されている。これ等により用紙が定
着手段と排紙手段間でたるみがなくなるので波打ちが低
減されるように思われるが、定着ローラから搬送される
用紙は増速された分排紙ローラの搬送力により定着ニッ
プ部で加熱および加圧中の用紙の部分に引張り力として
作用するため定着ニップ部を通過した直後ではやや変化
した状態となり、そのまま排紙ローラ側に導入される。
そのため、実際に排紙された用紙には波打ち状態がひど
く外観品質が低下する問題点がある。

【０００８】また、特開平１−１９７２６３号公報の
「紙搬送装置」は排紙ローラの駆動トルクを下げるもの
であるが、駆動トルクを下げると紙質、例えば、ポリエ
ステルフイルムのように表面固有抵抗が高い用紙では搬
送中に搬送ローラや案内部材等との接触摩擦により帯電
量が高くなり案内部材等に用紙が貼り付きジャムが発生
する原因となる。

【０００９】本発明は、以上の事情に鑑みて創案された
ものであり、前記の問題点を解決し波打ち，ジャム，用
紙の汚れ等が発生せず、良質の画像が形成される画像形
成装置の排紙構造を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の画像形成装置の排紙構造は、各
種類およびサイズの用紙を給紙する給紙手段と、所望の
トナー画像を作像する作像手段と、前記給紙手段からの
用紙に前記作像手段のトナー画像を定着すべく一対の定
着用ローラで前記用紙を挟持し加熱する定着手段と、該
定着手段の下流側に配置され、定着された用紙を挟持す
る一対の排紙用ローラを有すると共に排紙用ローラ間に
案内部材を配置して定着済の用紙を排紙出口側に案内す
る排紙手段とを備える画像形成装置における排紙構造で
あって、前記排紙用ローラを金属材から形成すると共
に、その外表面を略Ｒｚ１６μ以上の粗さに形成するこ
とを特徴とする。

【００１１】請求項２に記載の画像形成装置の排紙構造
は、前記定着用ローラおよび排紙用ローラは夫々別々の
駆動部およびその制御部により駆動制御されるものから
なり、前記排紙用ローラには、その表面温度を検出する
温度検出手段が設けられ前記排紙手段の制御部は、前記
温度検出手段の検出信号に基づき前記排紙用ローラの排
紙速度を可変にすべく前記駆動部を制御するものである
ことを特徴とする。

【００１２】請求項３に記載の画像形成装置の排紙構造
は、前記排紙手段の案内部材にはその表面温度を検出す
る温度検出手段が設けられ前記排紙手段の制御部は、前
記温度検出手段の検出信号に基づき前記排紙用ローラの
排紙速度を可変にすべく前記駆動部を制御するものであ
ることを特徴とする。

【００１３】請求項４に記載の画像形成装置の排紙構造
は、前記画像形成装置には、給紙される用紙の種類及び
／又はサイズを特定する用紙特定手段が設けられ前記排
紙手段の制御部は、用紙特定手段からの検出信号に基づ
き、前記排紙用ローラの排紙速度を可変にすべく前記駆
動部を制御するものであることを特徴とする。

【００１４】請求項５に記載の画像形成装置の排紙構造
は、前記画像形成装置には、給紙される用紙の種類及び
／又はサイズを特定する用紙特定手段が設けられ前記排
紙手段の排紙用ローラ及び／又は案内部材にはその表面
温度を検出する温度検出手段が設けられ前記排紙手段の
制御部は、前記用紙特定手段および温度検出手段からの
検出信号に基づき前記排紙用ローラの排紙速度を可変に
すべく前記駆動部を制御するものであることを特徴とす
る。

【００１５】排紙ローラ等の搬送ローラは用紙との間の
摩擦力により用紙を搬送するため前記の従来技術のよう
にゴム層を有するものが採用されているが、本発明では
ゴム層の熱膨脹による弊害を防止するため排紙用ローラ
として金属を使用すると共に摩擦力を発生させるためそ
の表面を略Ｒｚ１６μ以上の粗さに形成する。これによ
り用紙の使用枚数に関係なく波打ちのない排紙が行なわ
れる。また、排紙枚数が増加するに伴って用紙が授熱し
た定着熱量が今度は排紙手段を加熱し、結局、排紙用ロ
ーラが熱膨脹する。その弊害を防止するための一手段と
して温度検出手段を排紙手段に備え、検出された温度に
見合う排紙速度の調整を制御部により行なっている。

【００１６】なお、排紙用ローラの表面に直接温度検出
プローブを当てることによるローラ削り等のトラブルを
防止するため案内部材により温度検出を行なってもよ
い。また、給紙される用紙の種類により収縮率が異な
る。例えば、低温条件での普通紙の収縮率は０．３乃至
０．４５％であるのに対しトレペは０．７５乃至１．０
％でありフイルムは１．７％にもなる。つまり、用紙の
種類によっても排紙ローラの排紙ローラの排紙速度を可
変するようにしなければ完全ではない。

【００１７】また、用紙の幅方向のサイズによって排紙
ローラ搬送力が異なる。そのため、用紙の種類やサイズ
を特定する用紙特定手段を設け、用紙の種類やサイズが
変化しても収縮率や排紙ローラ搬送力の影響をうけない
ように排紙手段の速度を制御系により調整する。これに
加え、排紙ローラの温度変化を検出し、それに見合う排
紙速度の調整を行なうことによりより確実な良質画像の
形成と波打ち，ジャム，しわ等のトラブルを解消するこ
とができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の画像形成装置の排
紙構造の実施の形態を図面を参照して詳述する。図１は
本発明の画像形成装置およびその排紙手段における排紙
構造の全構成図である。画像形成装置１は大別して給紙
手段２、作像手段３、定着手段４および排紙手段５等か
ら構成される。給紙手段２から給紙された用紙６は作像
手段３によりトナー画像が転写され、定着手段４により
該トナー画像が用紙６上に定着され、排紙手段５を介し
て装置外に排紙される。

【００１９】前記構成からなる画像形成装置１の詳細構
造を図２および図３により簡単に説明する。図２に示す
ように、給紙手段２は、用紙６の原反としてのロール紙
７，８，９，１０と、これ等の収納部１１と、複写開始
信号により所望のロール紙を収納部から引き出して作像
手段３側に送るフィードローラ１２，１３，１４，１
５，１６，１７，１８と、ロール紙を所定のサイズに切
断するロータリカッタ１９と、切断された用紙６を作像
手段３側に案内するフィードローラ２０，２１，２２，
２３等からなる。なお、各フィードローラ１２，１３等
の間にはロール紙７等や用紙６を案内するための案内部
材が介設される。

【００２０】作像手段３は詳細構造の説明を省略する
が、複写画像に相当するトナーで顕像化されたトナー画
像が転写された感光体２４を有するものからなり、用紙
６は感光体２４に当てられ、トナー画像が用紙６上に転
写され、静電作用により用紙６に保持される。

【００２１】定着手段４は、ローラ２５，２６により移
動されるベルト２７と、吸引ファン２８と定着用ローラ
２９，３０と、定着用ローラの加熱手段（図略）等から
なる。トナー画像を保持した用紙６は吸引ファン２８に
よりベルト２７上に吸着されベルト２７の移動に伴って
定着用ローラ２９，３０側に送られる。ここで用紙６は
定着用ローラ２９，３０に挟持されて排紙手段５側に送
られると共に、前記加熱手段により加熱されている定着
用ローラ２９，３０によりトナー画像は用紙６に融着し
定着される。なお、定着手段４の定着用ローラ２９，３
０はカバー３１により被包され、熱の発散を防止する。

【００２２】排紙手段５は図３にその詳細構造が示され
ているように、定着用ローラ２９，３０から送り出され
た用紙６を装置外に誘導するための排紙用ローラ３２，
３３，３４，３５等と、それ等の間に架設されて用紙６
を案内する案内部材３６等からなる。なお、排紙用ロー
ラ３２，３３等は一対のローラからなり用紙６を挟持す
る。

【００２３】また、図４に示すように、排紙用ローラ３
２および排紙用ローラ３５には下排紙滞留検知手段３７
および上排紙滞留検知手段３８が付設されると共に用紙
検知手段３９，４０，４１が排紙通路に沿って適宜位置
に配置される。排紙用ローラ３５から装置外に誘導され
た複写済の用紙６は排紙トレイ４２上に排紙される。

【００２４】図１に示すように、給紙手段２等には用紙
６の種類やサイズを特定する用紙特定手段４３が設けら
れる。また、定着手段４には定着用ローラ２９，３０の
内の駆動ローラを駆動するための駆動部４４と、この駆
動系を制御する制御部４５が設けられている。また、排
紙手段５の排紙用ローラ３２等の駆動ローラにはこれを
駆動するための駆動部４６が設けられ、駆動部４６には
これを制御する制御部４７が設けられている。なお、駆
動部４４，４６および制御部４５，４７は夫々独立した
ものからなる。

【００２５】図１に示すように、排紙手段５の排紙用ロ
ーラ３２には温度検出センサ４８と検出信号を制御部４
７側に送る信号送信部（図略）からなる温度検出手段４
９が付設される。また、案内部材３６には温度検出セン
サ５０と検出信号を制御部４７側に送る信号送信部（図
略）からなる温度検出手段５１が付設される。なお、温
度検出センサ４８，５０は排紙用ローラ３２，案内部材
３６の外面に係合して配設される。一方、前記した用紙
特定手段４３による検出信号も制御部４７に入力され
る。

【００２６】図４は排紙用ローラ３２等の詳細構造を示
す。前記したように定着手段４の定着用ローラ２９，３
０等は加熱されるが、カバー３１により被包されている
ため排紙用ローラ３２等は直接加熱されない。然し乍
ら、用紙６が排紙される過程で用紙６の熱が排紙用ロー
ラ３２等や案内部材３６を加熱する。このためこれ等が
熱膨脹する。

【００２７】本発明では、特に排紙用ローラ３２等の熱
膨脹の度合を極力小さくするためにローラ自体を例えば
鉄材で形成したものを採用する。鉄材の線膨脹係数は
１．１×１０^-5であり、ゴムの２０×１０^-5，アルミニ
ウムの２．４×１０^-5，ポリアセタールの８×１０^-5に
較べて極めて小さい。従って、授熱による変形が最も小
さい。然し乍ら、排紙用ローラ３２等は用紙６を挟持し
て排紙する機能を有する必要があり、その表面が平坦で
は用紙６との間に排紙に必要な摩擦力が生じない。そこ
で、本発明の排紙用ローラ３２等は円筒状の鉄材の外表
面をＲｚ１６μ程度の粗面を形成したものを採用する。
具体的には鉄材の外表面をサンドブラスト等の加工によ
り荒らすことにより前記の粗面は簡単に形成される。な
お、本発明では、排紙用ローラ３２等を鉄材としたが、
比較的線膨脹係数の小さいその他の金属を用いてもよ
い。

【００２８】次に、本発明に係る画像形成装置における
主に排紙作用について説明する。用紙６は前記したよう
に定着手段４により加熱される。複写開始時には定着手
段４は低温であるが、定着機能を発揮し得る時点では定
着用ローラ２９，３０等はかなり高温になる。この温度
は前記したように用紙６を介して排紙用ローラ３２側に
伝達される。排紙用ローラ３２等が加熱されるとその外
径が膨脹し、排紙用ローラ３２等の回転数が一定の場合
は排紙速度が熱膨脹分だけ早くなり定着手段４側の用紙
６に大きな引張り力を与える。

【００２９】一般に公知技術にもあるように、排紙速度
は定着ローラの送り速度よりも若干大きく設定される場
合が多く、多少の引張り力の増大は特に問題がないよう
に思われるが、結局、定着用ローラ２９，３０側から搬
送される用紙６は定着，加熱中に排紙用ローラ３２側か
ら引張り作用を受けるため、定着手段４の定着ニップ部
を通過した直後では用紙６に加わる引張り力が変化し、
図５に示すような波打ち現象が生じ易い。

【００３０】本発明ではこの不具合を解決するために、
前記したように排紙用ローラ３２等を線膨脹係数の小さ
い鉄材で形成する。また、温度検出手段４９の温度検出
センサ４８を排紙用ローラ３２の外周に係合せしめ、排
紙用ローラ３２の温度変化を検出し、その信号を制御部
４７に送り、駆動部４６を介して排紙用ローラ３２等の
回転速度制御をリアルタイムで行なう。これにより、排
紙用ローラ３２側の引張り力が調整され、波打ち現象が
防止される。その制御の具体的内容は用紙６や装置の容
量等により相異するため実験的，経験的に決めることが
望ましい。

【００３１】なお、温度検出センサ４８を排紙用ローラ
３２等の外周に直接係合させると排紙用ローラ３２等に
その外周を削り取るような損傷を与える恐れがあるた
め、温度検出センサ５０を案内部材３６に直接係合せし
める温度検出手段５１による排紙用ローラ３２等の排紙
速度のコントロールを行なうようにしてもよい。

【００３２】一方、前記したように、用紙６の種類やサ
イズにより収縮率や排紙ロール搬送力が相異する。その
ため、温度変化のみによる排紙用ローラ３２の排紙速度
のコントロールでは波打ちを完全に防止できない場合が
ある。用紙特定手段４３を採用することにより、用紙６
の種類およびサイズが排紙手段５の制御部４７に入力さ
れるため、この検出信号に基づいて排紙用ローラ３２等
の排紙速度のコントロールが行なわれる。また、用紙特
定手段４３と温度検出手段４９又は５１を併用すること
により更に確実な排紙速度のコントロールが可能になり
波打ちの完全防止が図れる。

【００３３】以上の説明は図２，図３に示す複写機につ
いて本発明を適用した場合について説明したが、その他
の画像形成装置に対しても同様に適用される。

【００３４】

【発明の効果】

１）本発明の請求項１に記載の画像形成装置の排紙構造
によれば、排紙用ローラを線膨脹係数の小さい金属材料
で形成しているため温度変化に対するローラ径の変化が
少なく、定着手段と排紙手段の駆動部および制御部を別
々にして排紙速度の独立制御をしなくても用紙が波打ち
現象を小さくすることが可能である。また、排紙用ロー
ラを金属材料から形成してもその表面を略Ｒｚ１６μ以
上に粗くすることにより排紙に必要な摩擦力を得ること
ができ、排紙作用に何等の影響を与えない。

【００３５】２）本発明の請求項２に記載の画像形成装
置の排紙構造によれば、直接排紙用ローラの表面の温度
変化を検知してローラ径変化を正確に読み取ることがで
きるため、ローラ径変化に直接対応する排紙速度のコン
トロールができ、用紙の波打ちを防止することができ
る。

【００３６】３）本発明の請求項３に記載の画像形成装
置の排紙構造によれば、温度検出手段を直接排紙用ロー
ラに係合させないため、ローラ外周の削除等のトラブル
がなく、且つローラ径変化を推定することが可能にな
り、前記２）の場合とほぼ同様な効果を上げることがで
きる。

【００３７】４）本発明の請求項４に記載の画像形成装
置の排紙構造によれば、用紙の種類やサイズに応じて排
紙手段の排紙速度を変化させることができるため、すべ
ての用紙に対し波打ち現象の発生を防止することができ
る。

【００３８】５）本発明の請求項５に記載の画像形成装
置の排紙構造によれば、用紙の種類，サイズやローラ径
変化のすべてに対応して排紙速度のコントロールができ
るため、波打ち現象を最も低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の全体構成図。

【図２】本発明が適用される画像形成装置の一例の内部
構造を示す断面図。

【図３】図２における定着手段および排紙手段まわりの
詳細構造を示す断面図。

【図４】本発明の排紙用ローラの構造を示す斜視図。

【図５】用紙の波打ち現象を示す斜視図。

【符号の説明】

１画像形成装置２給紙手段３感光手段４定着手段５排紙手段６用紙７ロール紙８ロール紙９ロール紙１０ロール紙１１収納部１２フィードローラ１３フィードローラ１４フィードローラ１５フィードローラ１６フィードローラ１７フィードローラ１８フィードローラ１９ロータリカッタ２０フィードローラ２１フィードローラ２２フィードローラ２３ロータリカッタ２４感光体２５ローラ２６ローラ２７ベルト２８吸引ファン２９定着用ローラ３０定着用ローラ３１カバー３２排紙用ローラ３３排紙用ローラ３４排紙用ローラ３５排紙用ローラ３６案内部材３７下排紙帯留検知手段３８上排紙帯留検知手段３９用紙検知手段４０用紙検知手段４１用紙検知手段４２排紙トレイ４３用紙特定手段４４駆動部４５制御部４６駆動部４７制御部４８温度検出センサ４９温度検出手段５０温度検出センサ５１温度検出手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各種類およびサイズの用紙を給紙する給
紙手段と、所望のトナー画像を作像する作像手段と、前
記給紙手段からの用紙に前記作像手段のトナー画像を定
着すべく一対の定着用ローラで前記用紙を挟持し加熱す
る定着手段と、該定着手段の下流側に配置され、定着さ
れた用紙を挟持する一対の排紙用ローラを有すると共に
排紙用ローラ間に案内部材を配置して定着済の用紙を排
紙出口側に案内する排紙手段とを備える画像形成装置に
おける排紙構造であって、前記排紙用ローラを金属材か
ら形成すると共に、その外表面を略Ｒｚ１６μ以上の粗
さに形成することを特徴とする画像形成装置の排紙構
造。
【請求項２】前記定着用ローラおよび排紙用ローラは
夫々別々の駆動部およびその制御部により駆動制御され
るものからなり、前記排紙用ローラには、その表面温度
を検出する温度検出手段が設けられ前記排紙手段の制御
部は、前記温度検出手段の検出信号に基づき前記排紙用
ローラの排紙速度を可変にすべく前記駆動部を制御する
ものであって、排紙用ローラの材質や粗さを限定しない
請求項１に記載の画像形成装置の排紙構造。
【請求項３】前記排紙手段の案内部材にはその表面温
度を検出する温度検出手段が設けられ前記排紙手段の制
御部は、前記温度検出手段の検出信号に基づき前記排紙
用ローラの排紙速度を可変にすべく前記駆動部を制御す
るものであって、排紙用ローラの材質や粗さを限定しな
い請求項１に記載の画像形成装置の排紙構造。
【請求項４】前記画像形成装置には、給紙される用紙
の種類及び／又はサイズを特定する用紙特定手段が設け
られ前記排紙手段の制御部は、用紙特定手段からの検出
信号に基づき、前記排紙用ローラの排紙速度を可変にす
べく前記駆動部を制御するものである請求項２に記載の
画像形成装置の排紙構造。
【請求項５】前記画像形成装置には、給紙される用紙
の種類及び／又はサイズを特定する用紙特定手段が設け
られ前記排紙手段の排紙用ローラ及び／又は案内部材に
はその表面温度を検出する温度検出手段が設けられ前記
排紙手段の制御部は、前記用紙特定手段および温度検出
手段からの検出信号に基づき前記排紙用ローラの排紙速
度を可変にすべく前記駆動部を制御するものである請求
項２に記載の画像形成装置の排紙構造。