JP2005247442A - 排出ローラ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着装置の用紙搬送経路の下流側で、カールを矯正する目的のため、フランジを有する駆動ローラをゴムローラの一体成形とすると、駆動ローラの製造コストのアップに繋がる。
【解決手段】プリンタ１内で熱ローラ定着式の定着装置１０よりも用紙搬送経路Ｒの下流側に配置される排出ローラ装置１３であって、駆動ローラ１５と加圧ローラ１６とからなるローラ対１４が用紙幅方向に複数並設されると共に、これらのローラ対１４・１４・・・のニップ部Ｂを含む平面として形成される用紙搬送面Ａに対する両側に、用紙幅方向に沿って、用紙搬送面Ａに突出する駆動側コロ２６および従動側コロ２７をそれぞれ複数設け、駆動ローラ１５毎に、駆動ローラ１５の駆動軸１７上かつ駆動ローラ１５の軸方向両側に、駆動側コロ２６・２６が配置される。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置内で熱ローラ定着式の定着装置よりも用紙搬送経路の下流側に配置される排出ローラ装置の技術に関する。

熱ローラ定着式の定着装置においては、用紙は加熱ローラと加圧ローラとのニップ部を通過することで加熱および加圧され、トナー定着が行われる。ここで、加圧ローラにも加熱ローラとの接触により熱が伝搬されるが、熱源を内部に備える加熱ローラの方が、加圧ローラよりも高い温度に保たれる状態になる。
このため、前記ニップ部を通過する用紙は、その両面の内、加熱ローラに接触する面で、加圧ローラに接触する面よりも、より多く脱水されることになる。脱水された面では、用紙を構成する繊維が、反対面に比して縮んだ状態となり、つまり用紙がカールすることになる。

従来より、定着装置で発生した用紙のカールを矯正して、画像形成装置より排出される用紙のカールを防止する技術が公知となっている。例えば、特許文献１に開示される技術である。
該技術においては、用紙搬送経路で定着装置の下流側に設ける排紙ローラ装置に、用紙幅方向に沿って用紙を撓ませる機構が設けられている。具体的には、一対の排紙ローラを一又は複数備える排紙ローラ装置において、一体成形される一方のローラにフランジを設け、そのフランジで用紙を撓ませて、用紙幅方向で用紙全体を波打つように撓ませるものである。このようにして、用紙の排出方向での撓み剛性を高めることで、画像形成装置から排出された用紙のカールを防止するものである。
なお、排紙ローラ装置は、用紙を一対のローラ間でニップして送り出す装置である。つまり、前記一対のローラの一方は、画像形成装置内の駆動源より動力を得て駆動する駆動ローラとして構成され、他方のローラは、駆動ローラに押し付けて用紙をニップさせるための加圧ローラとして構成されている。

特開２００３−７６１８２号公報

ニップ幅を広げて確実に用紙を搬送すべく、用紙をニップする前記一対のローラの少なくとも一方は、弾性体であるゴムローラで構成される。特に、駆動側の駆動ローラをゴムローラにした方が、ニップ部における駆動ローラと用紙との接触面積が広く確保されるため、好ましい。
また、フランジを有する前記駆動ローラは、特にフランジ部において用紙と強く接触するため、該フランジ部で必要以上に用紙を撓ませると、用紙に折れ目を生じさせることになる。そこで、フランジ部は軟質であることが望ましい。

したがって、ニップ面積の確保と、フランジ部での用紙との接触とのため、前記駆動ローラはゴムローラであることが望ましいことになる。
ところが、この駆動ローラの軸方向において、加圧ローラの外側に位置するフランジ部は、加圧ローラと当接する部位よりも、カールを防止する観点において、低い剛性であることが望ましい。つまり、前記フランジ部においては、用紙を折曲させて折り目を生じさせては駄目であるため、加圧ローラとの当接部に比して、撓みやすいことが必要である。
このような要請に応えるためには、フランジ部で軸中央部を肉抜きにするなど、一体成形されるゴムローラの形状を複雑化することになる。また、フランジ部を有する分、ゴムローラの軸方向長さが長くされる。つまり、ゴムローラの製造コストがアップすることになる。

つまり、解決しようとする問題点は、定着装置の用紙搬送経路の下流側で、カールを矯正する目的のため、フランジを有する駆動ローラをゴムローラの一体成形とすると、駆動ローラの製造コストのアップに繋がる点である。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、
画像形成装置内で熱ローラ定着式の定着装置よりも用紙搬送経路の下流側に配置される排出ローラ装置であって、
駆動ローラと加圧ローラとからなるローラ対が用紙幅方向に複数並設されると共に、
これらのローラ対のニップ部を含む平面として形成される用紙搬送面に対する両側に、
用紙幅方向に沿って、前記用紙搬送面に突出するコロを複数設けたものである。

請求項２においては、
前記駆動ローラ毎に、
該駆動ローラの駆動軸上かつ該駆動ローラの軸方向両側に、前記用紙搬送面に対する一方側のコロとしての駆動側コロが配置されるものである。

請求項３においては、
前記駆動ローラに比して、前記駆動側コロは、剛性が低めに成形されるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、熱ローラ定着式の定着装置で、用紙が用紙搬送方向で撓ませられても、用紙幅方向で撓み返されることにより、排出ローラ装置通過後のカールの発生が防止される。

請求項２においては、駆動ローラ単体の軸方向長さを長くすることなく、ローラ対の配設数を、低減することができる。

請求項３においては、用紙を損傷させることがない。また、駆動ローラに比して、安価な構成とすることができる。

本発明の一実施の形態である排出ローラ装置１３について、図面を用いて説明する。

まず、図１を用いて、プリンタ１の全体構成を説明する。
プリンタ１は、電子写真プロセスにより画像形成を行う装置であり、該プリンタ１内に、帯電、露光、現像、転写、クリーニング、定着の各プロセスを担当する装置が設けられている。
これらの装置は、記録用の用紙が収容される給紙装置２から排紙トレイ３に至る用紙搬送経路Ｒに沿って付設されており、具体的には次のような装置よりなる。

まず、給紙装置２の用紙搬送経路Ｒの下流側には感光体ドラム４が配置されており、該感光体ドラム４上に、印字画像が静電潜像として形成される。
感光体ドラム４の周辺には、感光体ドラム４を帯電させる帯電器５、感光体ドラム４上に光照射して静電潜像を形成させる露光手段としてのレーザ走査装置６、トナーを感光体ドラム４に供給する現像ローラ７、用紙に静電潜像に対応するトナー像を転写する転写ローラ８、転写後のトナーを回収するイレーサブラシ９、が設けられている。

感光体ドラム４の下流側には熱ローラ定着方式の定着装置１０が配置されており、該定着装置１０には、トナー像の転写された用紙を加熱するヒートローラ１１と、該用紙を加圧するプレスローラ１２と、が備えられている。そして、定着装置１０において、用紙上のトナー像の定着処理が行われる。
さらに、定着装置１０の下流側には、排出ローラ装置１３が配置されており、該排出ローラ装置１３により、定着装置１０を通過した用紙が排紙トレイ３上へと排出される。

図２、図３を用いて、排出ローラ装置１３を説明する。
排出ローラ装置１３には、用紙をプリンタ１内から排出するための排紙手段として、駆動ローラ１５と加圧ローラ１６とからなるローラ対１４が、用紙幅方向（図２の紙面に垂直な方向、図３の左右方向）に沿って複数（本実施形態では二つ）設けられている。ここで、用紙幅方向とは、用紙搬送経路Ｒに沿って搬送される用紙の幅方向のことを意味する。
各ローラ対１４には、駆動ローラ１５と、該駆動ローラ１５に押し付けられる加圧ローラ１６と、が備えられている。用紙は、駆動ローラ１５と加圧ローラ１６との間にニップされ、駆動ローラ１５の駆動により用紙搬送経路Ｒの下流側へと繰り出される。

排出ローラ装置１３のフレームは、大別して、第一フレーム２０と第二フレーム３０とからなる。
第一フレーム２０および第二フレーム３０は、用紙搬送経路Ｒを挟んで、異なる側にそれぞれ配置されている。図１、図２において、第一フレーム２０および第二フレーム３０は、用紙搬送経路Ｒを挟む上下に位置している。

上側の第一フレーム２０に、用紙搬送経路Ｒ側（鉛直下側）に突出する用紙ガイド２１が固設されると共に、第二フレーム３０にも、用紙搬送経路Ｒ側（鉛直上側）に突出する用紙ガイド３１が固設されている。
用紙ガイド２１・３１はそれぞれ、用紙幅方向に沿って多数本形成されたリブ体であって、用紙ガイド２１・３１と用紙との接触面積ができるだけ抑えられた状態で、用紙搬送経路Ｒに沿って、用紙が案内されるようになっている。
そして、用紙ガイド２１・３１により、排出ローラ装置１３内における用紙搬送経路Ｒが構成されている。

図２、図３を用いて、駆動ローラ１５の支持構成について説明する。
中空の各駆動ローラ１５は、共通の駆動軸１７に固設されている。
駆動軸１７は、第一フレーム２０に回動自在に支持される構成である。具体的には、駆動軸１７の軸上で、ローラ対１４・１４・・・の固設領域の外側には、駆動軸１７を回動自在に支持する軸受け１８・１８が設けられると共に、各軸受け１８が、第一フレーム２０より用紙搬送経路Ｒ側に突出する支持部材１９・１９にそれぞれ固設される構成である。
また、駆動軸１７は、プリンタ１内に備える駆動源に駆動伝達機構を介して接続されており、駆動軸１７の回転により駆動ローラ１５・１５・・・が同時に回転される。

図２、図３を用いて、加圧ローラ１６の支持構成について説明する。
各加圧ローラ１６は、各ローラ対１４毎に備える支持軸２４に固設されており、駆動ローラ１５と異なり、各加圧ローラ１６が異なる支持軸２４に支持される構成である。
支持軸２４は両端部で、付勢手段としてのスプリング２５・２５を介して、第一フレーム２０に弾性的に支持されている。そして、これらのスプリング２５・２５の付勢力により、各ローラ対１４において、加圧ローラ１６が駆動ローラ１５に押し付けられる。
また、加圧ローラ１６は、次の構成により、移動方向が駆動ローラ１５に対して接近・離間する方向に規制されている。加圧ローラ１６は、用紙ガイド２１・２１間に配置される構成であり、加圧ローラ１６の両側に位置する各用紙ガイド２１にはそれぞれ、支持軸２４を挿通可能とする長孔２１ａが形成されている。該長孔２１ａは、用紙搬送経路Ｒ側に開放されると共に、支持軸２４が、駆動ローラ１５に対して接近・離間する方向に沿って形成されている。
以上構成により、加圧ローラ１６が駆動ローラ１５に対して接近・離間する方向で移動自在であると共に、スプリング２５・２５の付勢力により、駆動ローラ１５に押し付けられる。

図３を用いて、ローラ対１４・１４・・・により形成される用紙搬送面Ａについて説明する。
定着装置１０より下流側へ向けて送出された用紙は、排出ローラ装置１３において、排紙手段としてのローラ対１４・１４・・・に繰り込まれれる。用紙がローラ対１４・１４・・・に繰り込まれる部位は、ローラ対１４・１４・・・のニップ部Ｂ、つまり、駆動ローラ１５と加圧ローラ１６との当接部（接触部）である。そして、用紙は、駆動ローラ１５および加圧ローラ１６に摩擦力で保持され、駆動ローラ１５の駆動回転により、さらに下流側へ向けて送出される。

用紙は、用紙幅方向で、ローラ対１４・１４・・・のニップ部Ｂで保持されて、搬送される。
ここで、各ローラ対１４のニップ部Ｂを含んで形成される平面を、用紙搬送面Ａとする。この用紙搬送面Ａとは、後述するコロを除外して、排紙手段であるローラ対１４・１４・・・のみの構成で、ローラ対１４・１４・・・に繰り込まれた用紙が搬送される平面のことを意味している。
なお、ローラ対１４は用紙幅方向に沿って間隔を空けて並設される構成であるため、各ローラ対１４のニップ部Ｂ間も間隔が空いており、ニップ部Ｂ間で用紙は用紙搬送面Ａに対して撓みうる状態にある。

図２、図３を用いて、排出ローラ装置１３において、用紙幅方向で用紙を撓ませる（図３において用紙を波打たせる）ための構成を説明する。
排出ローラ装置１３には、排紙手段としてのローラ対１４・１４・・・の他に、用紙を撓ませる手段としてのコロが複数設けられている。これらのコロは、用紙搬送面Ａの両側に配置されているが、以下では特に、駆動ローラ１５側のコロを駆動側コロ２６とし、加圧ローラ１６側のコロを従動側コロ２７とする。

駆動側コロ２６・２６・・・は、前記駆動軸１７上に固設されており、駆動軸１７の駆動により駆動ローラ１５と共に駆動回転する。
また、駆動ローラ１５の一つに一対の駆動側コロ２６・２６が対応して設けられており、駆動ローラ１５の軸方向両側に、駆動側コロ２６が一つずつ配置される構成である。
駆動側コロ２６の外径は、駆動ローラ１５の外径よりも大きく形成されているため、駆動ローラ１５の同軸上に位置する駆動側コロ２６は、駆動ローラ１５の表面の一部を含む前記用紙搬送面Ａよりも第一フレーム２０側に突出した位置にある。

駆動側コロ２６は、より詳しくは、外径が駆動側コロ２６の軸心方向で二段階で変化する形状であり、大径部２６ａと小径部２６ｂとを有している。
各駆動ローラ１５に対応して設けられる一対の駆動側コロ２６・２６は、各駆動側コロ２６の小径部２６ｂが駆動ローラ１５側に位置するように配置される。
ここで、大径部２６ａの外径が駆動ローラ１５の外径よりも大きく形成され、小径部２６ｂの外径は駆動ローラ１５の外径と同程度である。

そして、駆動ローラ１５と、対応する一対の駆動側コロ２６・２６との全体が、フランジを有する一つの駆動ローラと同様の機能を有するものとなっている。
より詳しくは、駆動ローラ１５と対応する一対の駆動側コロ２６の小径部２６ｂとが、フランジ付きローラの軸部に相当し、駆動側コロ２６の大径部２６ａ・２６ａがフランジ付きローラのフランジに相当する。
つまり、駆動ローラ１５と駆動側コロ２６・２６とで、用紙が支持されることになり、駆動ローラ１５の軸方向長さを短縮しても、用紙の搬送性が損なわれることがない。

また、駆動ローラ１５はゴム等の弾性体で構成され、加圧ローラ１６と従動側コロ２７は駆動ローラ１５に比して硬質の剛性樹脂等で構成され、駆動側コロ２６は、駆動ローラ１５に比して、軟質の材質で成形されている。このため、駆動ローラ１５の剛性に比して、駆動側コロ２６の剛性は低めとなっている。

従動側コロ２７・２７・・・は、前記用紙搬送面Ａを基準として、駆動側コロ２６・２６・・・と反対側に設けられている。
図２に示すように、加圧ローラ１６と従動側コロ２７とは軸心位置は若干異なるが、用紙搬送面Ａに対しては共に同側に位置している。一方、図２、図３に示すように、駆動ローラ１５と駆動側コロ２６とは、用紙搬送面Ａを挟んで、加圧ローラ１６と従動側コロ２７とに対して、反対側に配置されている。
従動側コロ２７は、軸受け２８に回動自在に設けられると共に、該軸受け２８は付勢手段である板バネ２９を介して第一フレーム２０に支持されている。
そして、外力が作用しない自然状態における従動側コロ２７の支持位置は、その一部が用紙搬送面Ａよりも第二フレーム３０側に突出した位置となっている。用紙搬送面Ａを用紙が通過する際は、従動側コロ２７には用紙が接触して、用紙を駆動軸１７側へ撓ませると共に、従動側コロ２７はその反力を受けて板バネ２９の弾性により揺動し、用紙を傷めることがない。

図３において、用紙搬送面Ａに対して、駆動側コロ２６・２６・・・は下側に位置し、従動側コロ２７・２７・・・は上側に位置している。
用紙搬送面Ａは、各ローラ対１４のニップ部Ｂを含む平面であるので、図３においては直線として描かれている。
そして、各駆動側コロ２６は用紙搬送面Ａを下から上に向けて突出し、各従動側コロ２７は用紙搬送面Ａを上から下に向けて突出している。
このため、用紙搬送面Ａに沿って搬送される用紙は、各駆動側コロ２６と各従動側コロ２７とに上下より押されて、用紙幅方向に波打つように撓ませられることになる。

以上で説明した排出ローラ装置１３の構成をまとめる。
排出ローラ装置１３は、画像形成装置（プリンタ１）内で熱ローラ定着式の定着装置１０よりも用紙搬送経路Ｒの下流側に配置される装置である。
該排出ローラ装置１３には、駆動ローラ１５と加圧ローラ１６とからなるローラ対１４が、用紙幅方向に複数並設されている。
また、これらのローラ対１４・１４・・のニップ部Ｂを含む平面として形成される用紙搬送面Ａに対する用紙幅（軸）方向両側には、用紙幅方向に沿って、前記用紙搬送面Ａに突出するコロが複数設けられている。前記コロとしては、駆動側コロ２６および従動側コロ２７がある。

このため、ローラ対１４・１４・・・で挟持されて搬送される用紙が、用紙幅方向に沿って、撓ませられることになる。
したがって、熱ローラ定着式の定着装置１０で、用紙が用紙搬送方向で撓ませられても、用紙幅方向で撓み返されることにより、排出ローラ装置１３通過後のカールの発生が防止される。

以上構成に加えて、駆動ローラ１５毎に、駆動ローラ１５の駆動軸１７上かつ、駆動ローラ１５の軸方向両側に、前記用紙搬送面Ａに対する一方側のコロとしての駆動側コロ２６が配置されている。

このため、駆動ローラ１５と、該駆動ローラ１５に対応する一対の駆動側コロ２６・２６とで、駆動ローラ１５単体よりも軸方向の長いフランジ付きローラとして機能する。
したがって、駆動ローラ１５単体の軸方向長さを長くすることなく、ローラ対１４・１４・・・の配設数を、低減することができ、排出ローラ装置１３のコストアップを防止できる。

特に、駆動ローラ１５に比して、前記駆動側コロ２６は、剛性が低めに成形されている。
本実施の形態では、駆動ローラ１５の材質に比して、駆動側コロ２６を、軟質の材質で成形する構成として、剛性に違いが生じるようにしている。この構成に限定されるものではなく、駆動側コロ２６の軸心部に中空部分を形成するなどして、駆動側コロ２６の剛性が駆動ローラ１５に比して、低めとなるようにとしてもよい。

このため、駆動側コロ２６が駆動軸１７上で位置固定される構成であっても、ローラ対１４により用紙が搬送される際は、用紙との接触圧に応じて、駆動側コロ２６が撓むことになる。
したがって、用紙を損傷させることがない。また、駆動ローラ１５に比して、安価な構成とすることができ、排出ローラ装置１３のコストアップを防止できる。

また、排出ローラ装置において、用紙幅方向で用紙を撓ませるための構成としては、前述した本実施の形態のように、ローラ対１４の周辺部で用紙幅方向に沿ってコロを配置する構成に限定されるものではない。
ローラ対１４よりも用紙搬送経路Ｒの上流側の位置で、用紙搬送経路Ｒを挟むコロを、用紙幅方向に沿って互い違いに配置するようにしてもよい。
つまり、熱ローラ定着式の定着装置１０よりも用紙搬送経路Ｒの下流側で、用紙に用紙幅方向で撓みが付与される構成であればよく、このために用いられるコロの配設部位は、限定されるものではない。

プリンタ内の各種プロセス装置の配置構成を示す横断面図である。 排出ローラ装置を用紙幅方向より見た図である。 排出ローラ装置を用紙搬送方向排出側より見た図である。

符号の説明

１ プリンタ
１０ 定着装置
１３ 排出ローラ装置
１４ ローラ対
１５ 駆動ローラ
１６ 加圧ローラ
１７ 駆動軸
２６ 駆動側コロ
２７ 従動側コロ
Ａ 用紙搬送面
Ｂ ニップ部
Ｒ 用紙搬送経路

Claims (3)

1. 画像形成装置内で熱ローラ定着式の定着装置よりも用紙搬送経路の下流側に配置される排出ローラ装置であって、
   駆動ローラと加圧ローラとからなるローラ対が用紙幅方向に複数並設されると共に、
   これらのローラ対のニップ部を含む平面として形成される用紙搬送面に対する両側に、
   用紙幅方向に沿って、前記用紙搬送面に突出するコロを複数設けた、
   ことを特徴とする排出ローラ装置。
2. 前記駆動ローラ毎に、
   該駆動ローラの駆動軸上かつ該駆動ローラの軸方向両側に、前記用紙搬送面に対する一方側のコロとしての駆動側コロが配置される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の排出ローラ装置。
3. 前記駆動ローラに比して、前記駆動側コロは、剛性が低めに成形される、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の排出ローラ装置。

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