JP2012020845A - シート排出装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 排出トレイ上でのシート同士の貼り付き、機内温度の上昇、を抑えることができるシート排出装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】 熱によりトナー像が定着されたシートＳを排出する排出ローラ対３３と、排出ローラ対３３により排出されたシートＳを積載する排出トレイ２４と、排出ローラ対３３と排出トレイ２４の間に設けられた送風口３５と、排出ローラ対３３から排出されているシートＳにより上方に回動して送風口３５からの風向きを変更する回動部材４０と、回動部材４０の上方に設けられ、熱によりトナー像が定着されたシートＳの一部を装置外へ露出させた後、逆回転してシートＳを装置内へ引込むスイッチバックローラ対３１と、スイッチバックローラ対３１によりシートＳの一部を装置外へ露出させる際のシートＳの搬送に連動させて、回動部材４０を上方に回動させる回動部材６０と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、画像形成されたシートを排出トレイへ排出するシート排出装置及び画像形成装置に関し、特に排出されるシートを冷却可能なものに関する。

従来、複写機やプリンタなどの画像形成装置においては、画像形成部において形成されたトナー像をシートに転写し、転写されたシートを加熱することによってトナー像をシートに定着させる、いわゆる電子写真方式を採用したものがある。このような画像形成装置は、近年、画像形成処理の高速化の要求が高まり、それとともにトナー像定着のために加熱されたシートが充分に冷却されないまま排出され、蓄熱した状態で積載されたシート同士がお互いに貼り付いてしまう現象が生じていた。

これに対して、従来、図５（ａ）に示すように、効率的にシートの冷却を行うために、排出トレイ２４へのシート排出時には送風ファン３３からのエアを送風口３５より矢印Ａ方向に吹き付け、シートＳの下面を冷却するものがあった。また、シートが排出されていないときには、図５（ｂ）に示すように、排出トレイ２４上に積載されているシートＳの上面に矢印Ｂで示す方向に送風し、シートの冷却を行っていた（特許文献１参照）。

特開２００６‐２５６７０７号公報

しかしながら、近年の画像形成装置におけるさらなる高速化に伴い、以下のような課題が生じた。上記従来例では、反転搬送時に搬送しているシートを冷却することができないため（図５（ｃ））、高速化に伴う反転搬送時のシート蓄熱量の増加により、前記排出トレイ上に積載されているシート同士が貼り付いてしまうおそれがある。

また、反転搬送後のシートが冷却されないまま再度画像形成装置内部に搬送されることにより、画像形成装置の機内温度が上昇するという課題がある。

本発明は、上記の従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、排出トレイ上で、画像が形成されたシート同士の貼り付きが発生することなく、また同時に機内昇温を抑える高品質の画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、熱によりトナー像が定着されたシートを排出する排出ローラ対と、前記排出ローラ対により排出されたシートを積載する積載手段と、前記排出ローラ対と前記積載手段の間に設けられた送風口と、前記排出ローラ対の上方に回動中心を有し、回動して前記送風口からの風向きを変更する変更手段と、前記変更手段の上方に設けられ、トナー像が定着されたシートの一部を装置外へ露出させた後、逆回転してシートを装置内へ引込むスイッチバックローラ対と、前記スイッチバックローラ対による装置外へのシートの搬送に連動させて、前記変更手段を上方に回動させる連動手段と、を備えたことを特徴とする。

以上説明したように、本出願に係る発明によれば、排出トレイ上でのシート同士の貼り付き、機内温度の上昇、を抑えることができる。

本発明の実施形態に係るシート排出装置を備えた画像形成装置を説明する断面図である。 上記シート排出装置を説明する断面図である。 上記シート排出装置を説明する斜視図である。 上記シート排出装置を説明する部分断面図である。 従来のシート排出装置を説明する部分断面図である。

以下、本発明に係るの実施の形態について図面を用いて説明する。図１は画像形成装置の一態様であるフルカラーレーザービームプリンタ１００の全体構成を示す断面図である。

〈画像形成装置の全体構成〉
図１において、画像形成装置１００は、鉛直方向に延びるシート搬送パスに沿って４個の感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを備えている。感光体ドラム１ａ〜１ｄは各々、駆動手段（不図示）によって、図１中、反時計回りに回転駆動される。各感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲には、対応する感光体ドラムの表面を均一に帯電する帯電ローラ２ａ〜２ｄ、画像情報に基づいて帯電された感光体ドラムにレーザービームを照射し、静電潜像を形成するスキャナユニット３ａ〜３ｄが設けられている。また、感光体ドラム上の静電潜像をトナー像として現像する現像装置４ａ〜４ｄ、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のトナー像を重ねてシートＳに転写させる転写部５、転写後の感光体ドラム表面に残ったトナーを除去するクリーニング装置６ａ〜６ｄ等が配設されている。

スキャナユニット３は、感光体ドラム１の水平方向に配置され、画像信号に対応するレーザー光がレーザーダイオード（不図示）から、不図示のスキャナモーターによって高速回転されるポリゴンミラー９ａ〜９ｄに向けて照射される。ポリゴンミラー９ａ〜９ｄに照射されたレーザー光は、後述するプロセスカートリッジ７ａ〜７ｄとスキャナユニット３を隔てる隔壁に設けられたスリット３２ａ〜３２ｄを通して感光体ドラム１ａ〜１ｄ表面上に走査される。

現像装置４ａ〜４ｄは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーをそれぞれ収納した現像器から構成される。すべての感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向し、各々に接するように回転移動する転写ベルト１１が配設される。この転写ベルト１１は、各感光体ドラム１ａ〜１ｄにシートＳを接触させるべく、外周面にシートＳを静電吸着して回転移動する。これにより、シートＳは転写ベルト１１により感光体ドラム１ａ〜１ｄと対応する転写ローラ１２ａ〜１２ｄとの間の転写位置まで搬送され、各転写位置において感光体ドラム上のトナー像が転写される。上述した感光体ドラム１ａ〜１ｄ、現像装置４ａ〜４ｄ、転写部５等によって画像形成部が構成される。

給紙部１６は、複数枚のシートＳが収納された給紙カセット１７から画像形成部に向けてシートＳを給紙搬送するものである。シートＳはピックアップローラ１８により一枚ずつ給紙搬送され、レジストローラ対１９のニップ部においてシートＳ先端を一旦停止させ、ループを形成することにより斜行取りを行う。レジストローラ対１９のニップ部手前には、シートＳの属性（厚さ、サイズ、紙種等）を検出する検出手段５１が設置され、シートＳがレジストローラ対１９により停止した際に、シートＳの属性を検出する。また、給紙部１６の上部には、画像形成装置本体が設置されている環境の雰囲気温度を検出するための検出手段５０が設置されている。

このように、給紙カセット１７から一枚ずつ分離給送されたシートＳは、転写ベルト１１の回転とスキャナユニット３による画像書出し位置の同期をとって、レジストローラ対１９から転写ベルト１１へと給紙されていく。転写ベルト１１により搬送されながら順次各色トナー像を重ねて転写されたシートＳは、その後、定着装置２０の加熱ローラ２１及び加圧ローラ２２によって加熱・加圧されることによりトナー像が定着される。

上述した画像形成部における画像形成の動作としては、検出手段５０、５１によるシートＳの属性、及び環境温度の検出結果を受け、その検出結果を反映した画像形成プロセスが選択される。

まず、感光体ドラム１ａ〜１ｄ、現像装置４ａ〜４ｄ、クリーニング装置６ａ〜６ｄ等からなるプロセスカートリッジ７ａ〜７ｄが、印字タイミングに合わせて順次駆動され、その駆動に応じて感光体ドラム１ａ〜１ｄが、反時計回り方向に回転駆動される。そして、各々のプロセスカートリッジ７ａ〜７ｄに対応するスキャナユニット３ａ〜３ｄが順次駆動される。この駆動により、帯電ローラ２ａ〜２ｄは感光体ドラム１の周面に一様な電荷を付与し、スキャナユニット３ａ〜３ｄは、その感光体ドラム１ａ〜１ｄ周面に画像信号に応じて露光を行って感光体ドラム１ａ〜１ｄ周面上に静電潜像を形成する。現像装置４ａ〜４ｄ内の現像ローラは、静電潜像の低電位部にトナーを移動させて感光体ドラム１ａ〜１ｄ周面上にトナー像を形成（現像）する。

給紙部１６より給送されたシートＳは、静電吸着ローラ１５と転写ベルト１１とによって挟み込まれるようにして転写ベルト１１の外周に圧接される。この状態で、転写ベルト１１と静電吸着ローラ１５との間に電圧を印加することにより、誘電体であるシートＳと転写ベルト１１の誘電体層に電荷を誘起し、シートＳを転写ベルト１１の外周に静電吸着するように構成している。これにより、シートＳは転写ベルト１１に安定して吸着され、最下流の感光体ドラム１ｄに対応する転写位置まで搬送される。

シートＳは、このように搬送されながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄと転写ローラ１２ａ〜１２ｄとの間に形成される電界によって、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のトナー像が順次転写される。４色のトナー像が転写されたシートＳは、定着装置２０に搬入され、定着装置２０の加熱ローラ２１及び加圧ローラ２２によってトナー像を熱定着された後、排出ローラ対３０によって、積載手段としての排出トレイ２４に排出される。

両面印刷を行う場合、定着装置２０でトナー像をシートＳに熱定着した後、切替部材２９によりシート搬送経路を切り換えてシートＳを反転搬送路２５へ搬送し、スイッチバックローラ対３１にてシートＳの先端側の一部を画像形成装置外へ露出させるよう搬送する。シートＳ後端がスイッチバックローラ対３１のニップ近くまで搬送されたところで、スイッチバックローラ対３１を停止した後、反転させ、再度画像形成装置内の再給紙搬送路３６へ搬送する。再給紙搬送路３６へ搬送されたシートＳは、搬送ローラ対２６、２７、２８により装置下部のＵターン部を通ってレジストローラ対１９まで搬送され、斜行取りをしつつ転写部５へ再給送される。以後は片面印刷時と同様に、転写部５にてトナー像を転写されたシートＳは定着装置２０に搬送され、定着後に排出トレイ２４に排出される。

〈シート排出装置におけるシート冷却構成及びシート冷却方法〉
図２は本発明に係るシート排出装置のシート排出構成を表す図面であり、図１の画像形成装置における排出部周辺の構成を抜き出したものである。本実施の形態における画像形成装置にあっては、排出トレイ２４及び反転搬送路２５へ搬送されるシートＳが送風手段により冷却されて搬送されるように構成されている。ここでは、シート排出時のシート冷却構成及びシート冷却方法について図２乃至図４を参照して説明する。

図２に示すように、定着装置２０の加熱ローラ２１及び加圧ローラ２２によるシートＳの搬送方向には、搬送ローラ対２３及び排出ローラ対３０が設けられている。また、搬送ローラ対２３の搬送方向下流には反転搬送用の反転搬送路２５が設けられ、反転搬送路２５のさらに下流には正逆回転可能なスイッチバックローラ対３１が配置されている。さらに、排出トレイ２４の下部には送風手段としての送風ファン３３が配設され、送風ファン３３によって送風されるエアの吹き出し口である送風口３５が排出ローラ対３０の下方に形成されている。

送風ファン３３から送風されたエアは、風路３４を通って送風口３５から装置外部へと導かれる。そして、送風口３５の近傍には、送風ファン３３により送風される風向きを変更する変更手段である回動部材４０が設けられている。この回動部材４０は、排出ローラ対３０の上方に回動中心４０ｃと、送風口３５の開口面積よりも大きな面積で構成され、送風口３５を覆うように配置された案内部としてのシート当接部４０ａを有している。また、回動部材４０は、排出トレイ２４に積載されたシートＳが満載状態か否かを検知する満載検知手段としても機能する。

この回動部材４０は、シートＳが排出ローラ対３０から排出されていない時は、図２（ａ）に示すように、自重で所定位置に垂下した状態のホームポジションにある。そして、シートＳが排出トレイ２４に排出され、積載シート高さが所定以上になると、積載されたシート最上面に回動部材４０が当接する。さらに、積載シート最上面に当接した状態で回動部材４０が所定角度回動したとき、排出トレイ２４に積載されたシートが所定の積載高さであることを検知し、満載状態であると判断するようになっている。

図２（ｂ）に示すように、排出ローラ対３０からシートＳが排出されると、シート当接部４０ａにシートＳの先端が当接し、回動部材４０はシートＳにより押し上げられ、シートＳが排出ローラ対３０を通過するまで、シートＳにより持ち上げられた位置にある。したがって、シートＳが排出ローラ対３０により排出トレイ２４に排出されているときは、図２（ｂ）に示すように、シート当接部４０ａは送風ファン３３からのエアを送風口３５より矢印Ａ方向に案内し、シートＳの第一面である下面（画像形成面）を冷却する。

そして、シートＳの後端が排出ローラ対３０を通過し、排出トレイ２４へと排出されると、回動部材４０はその自重で回転し、図２（ａ）に示すホームポジションに戻り、次にシートＳが排出されてくるまでの間はその状態が維持される。このとき、送風口３５からのエアの向きは、図２（ａ）に示すように、回動部材４０によって矢印Ｂ方向へ変えられ、排出トレイ２４に積載されたシートＳの上面、すなわちシート排出時と異なる第二面（非画像形成面）へ吹き付けられる。これにより、排出トレイ２４へ積載されたシートＳの上面が冷却される。

本実施の形態に係る回動部材４０は、排出されるシートにより押し上げられる構成であるが、回動部材４０には送風口３５から吹き付けられるエアによって押し上げられる方向に力も加わるため、排出されるシートの負担が軽減される。また、回動部材４０には、自重により回動部材４０がホームポジションに向かって回転しようとするモーメントをキャンセルするためのバネ（不図示）が設けられ、上方向に力を加えられている。このため、排出されるシートが薄紙であったとしても回動部材４０の自重によって座屈するおそれは少ない。

続いて、シートＳがスイッチバックローラ対３１により反転搬送されるときのシート冷却構成及びシート冷却方法について、図３、図４を参照して説明する。

図３（ａ）、図４（ａ）に示すように、スイッチバックローラ対３１によりシートの一部を装置外に露出させる際の搬送方向下流には、シートＳの搬送に連動して回動部材４０を上方に回動させる連動手段である回動部材６０が設けられている。この回動部材６０は、シートＳの搬送路の上部に回動中心６０ｃを配し、シートＳの搬送路内にシート当接部６０ａを配する。シート当接部６０ａは、シートＳの搬送時に通過するシートＳに当接するように配置され、シート搬送時にはシート当接部６０ａがシートＳの先端に押圧されて回動部材６０が回動中心６０ｃを基点にシートＳの先端に押し上げられる構成となっている。また、回動部材６０には、シート搬送方向と直交する幅方向の搬送領域の外側に配されたリンク部６０ｂが、同じく幅方向の搬送領域の外側に、回動中心４０ｃの回りを回動可能に配置されるリンク部４０ｂと係合可能に設けられている。上述したように、本実施の形態に係る回動部材４０は、排出されるシートにより押し上げられる構成であるが、シート当接部４０ａには送風口３５から吹き付けられるエアによって押し上げられる方向に力も加わるため、排出されるシートの負担が軽減される。また、回動部材４０には、回動部材４０が自重により回転しようとするモーメントをキャンセルするため、回動部材４０の自重と反対向きの力を加える不図示のバネが設けられている。これにより、シートＳの先端がシート当接部６０ａに当接して回動部材６０を押し上げる際に、シートＳの先端が座屈することのないよう構成されている。

シートＳの先端側の一部がスイッチバックローラ対３１の正回転により装置外に露出するよう搬送されると、図４（ａ）に示すように、回動部材６０のシート当接部６０ａはシートＳからＥ方向に力を受け、回動部材６０は回動中心６０ｃを中心にＣ方向に回転する。このとき、回動部材６０のリンク部６０ｂが回動部材４０のリンク部４０ｂに対してＷ方向に力を与え、回動部材４０は回動中心４０ｃを基準にＤ方向に回転し、シートＳが反転して装置内に搬送されるまで、図３（ｃ）、図４（ｂ）に示す位置にある。

したがって、シートＳが反転前後にスイッチバックローラ対３１により搬送されているときは、図３（ｃ） 、図４（ｂ）に示すように、送風ファン３３からのエアを送風口３５より矢印Ａ方向に吹き付け、シートＳの第一面である下面（画像形成面）を冷却する。

スイッチバックローラ対３１が逆回転してシートＳが反転搬送路２５へ搬送され、装置内に引込まれると、回動部材４０、６０は各々自重で回転し、ホームポジションに戻り、次にシートＳが排出されてくるまでの間はその状態が維持される。このとき、図３（ａ）に示すように、送風口３５からのエアの向きは回動部材４０によって矢印Ｂ方向へ変えられ、排出トレイ２４に排出されたシートＳの上面、すなわちシート排出時と異なる第二面（非画像形成面）へと吹き出される。これにより、排出トレイ２４へ排出されたシートＳの上面が冷却される。

さらに、反転搬送路２５から再給紙搬送路３６を経て画像形成部へ搬送されたシートＳは、第二面に画像形成され、排出トレイ２４に排出される際に再び送風ファン３３からのエアを送風口３５より第二面に吹き付けられ、冷却される。

上記のようにしてシート排出時および反転搬送時とシートが排出されていないときとでシートＳの異なる面に送風することにより、シートＳが効率的に冷却される。このため、画像形成速度が速い高速機にあっても排出されたシートＳの両面が効果的に冷却され、排出トレイ上でＯＨＴシート等のプラスチックフィルム同士の貼り付きが防止される。さらに、蓄熱されたシートＳが反転搬送され、再度、画像形成装置内に搬送されることによる機内昇温等を防止することができる。

Ｓ シート
２０ 定着装置
２５ 反転搬送路
３０ 排出ローラ対
３１ スイッチバックローラ対
３３ 送風ファン
３５ 送風口
４０ 回動部材（変更手段）
６０ 回動部材（連動手段）

Claims (4)

1. 熱によりトナー像が定着されたシートを排出する排出ローラ対と、
   前記排出ローラ対により排出されたシートを積載する積載手段と、
   前記排出ローラ対と前記積載手段の間に設けられた送風口と、
   前記排出ローラ対の上方に回動中心を有し、回動して前記送風口からの風向きを変更する変更手段と、
   前記変更手段の上方に設けられ、トナー像が定着されたシートの一部を装置外へ露出させた後、逆回転してシートを装置内へ引込むスイッチバックローラ対と、
   前記スイッチバックローラ対による装置外へのシートの搬送に連動させて、前記変更手段を上方に回動させる連動手段と、
   を備えたことを特徴とするシート排出装置。
2. 前記変更手段は、前記送風口からのエアを案内する回動可能な案内部を有し、前記連動手段は、前記スイッチバックローラ対から搬送されるシートの押圧により前記変更手段と係合して前記スイッチバックローラ対から搬送されるシートの下面にエアを案内するよう前記案内部を回動させることを特徴とする請求項１記載のシート排出装置。
3. 前記変更手段は、シートが前記排出ローラ対により排出されるときはシートの下面に送風され、シートが前記排出手段より排出されていないときは前記積載手段に向けて送風されるよう前記排出ローラ対から排出されているシートにより上方に回動することを特徴とする請求項１又は２に記載のシート排出装置。
4. 画像形成部にてシート上にトナー像を形成する画像形成部と、熱によりシート上にトナー像を定着させる定着装置と、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート排出装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。