JP2002326754A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 実際の記録材のカール量を簡易な構成で検知
し、その結果に応じて適切なカール修正を行うことを可
能にした画像形成装置を提供すること。 【解決手段】 前記転写画像を記録材Ｐに定着させるた
めの定着ユニット４０と、前記定着ユニット４０を通過
した記録材Ｐのカールの量を検知するための光センサ５
０と、前記光センサ５０によって検知された結果に応じ
て記録材Ｐのカールを修正するカール修正装置７０と、
前記光センサ５０によって検知された結果に基づいて、
前記カール修正装置に適切な修正量を指示する制御手段
６１と、を有し、前記光センサ５０を前記定着ユニット
４０より記録材搬送方向下流側に配置し、記録材Ｐが前
記光センサ５０を通過する時間と、予め記憶された記録
材のデータとを比較することによって、前記記録材Ｐの
カール量を判定することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電記録方式や電
子写真記録方式などを採用した画像形成装置における記
録材のカール修正装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の複写機・プリンタ等の画像形成装
置においては、一般に感光体ドラムに可視画像を形成し
た後、該画像を記録材に転写し、その後、加熱ローラ方
式の定着装置においてトナーを溶解することにより画像
を定着し、排出させる手段が用いられている。

【０００３】また加熱定着後の記録材は、トナーの収縮
や記録材自身の吸湿による膨張により、カールが生じ易
いため、前記定着装置の記録材搬送方向下流側に記録材
のカール修正装置を設けている場合がある。このとき、
記録材のカール量は、記録材に転写される画像情報（ト
ナー量）、記録材の種類、周囲の温湿度環境等の諸条件
により変化することがわかっている。よって、常に適切
な記録材のカール修正を行うためにカール修正装置は画
像形成装置内で検知される上記の諸条件に応じてカール
修正量を多段階に切り替え可能な構成をとっている場合
が多い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在の
ように印刷業界からオフィス、個人ユーザーまで幅広く
使用される複写機・プリンタ等の画像形成装置において
は、記録材も使用環境も多種多様となり、記録材に転写
される画像情報（トナー量）、記録材の種類、周囲の温
湿度環境等の諸条件の検知だけでは、記録材のカールに
対し、適切な修正を施せない場合があった。

【０００５】そこで本発明では、上記の記録材に転写さ
れる画像情報（トナー量）、記録材の種類、周囲の温湿
度環境等の諸条件の検知からではなく、実際の記録材の
カール量を簡易な構成で検知し、その結果に応じて適切
なカール修正を行うことを可能にした画像形成装置を提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の代表的な構成は、画像情報に応じて像担持体
に形成した可視画像を記録材に転写・定着を行う画像形
成装置において、前記転写画像を記録材に定着させるた
めの定着手段と、前記定着手段を通過した記録材のカー
ルの量を検知するためのカール量検知手段と、前記カー
ル量検知手段によって検知された結果に応じて記録材の
カールを修正するカール修正手段と、前記カール量検知
手段によって検知された結果に基づいて、前記カール修
正手段に適切な修正量を指示する制御手段と、を有し、
前記カール量検知手段を前記定着手段より記録材搬送方
向下流側に配置し、記録材が前記カール量検知手段を通
過する時間と、予め記憶された記録材のデータとを比較
することによって、前記記録材のカール量を判定するこ
とを特徴とする。

【０００７】上記構成によれば、転写画像を記録材に定
着することに伴う記録材のカール量を、該記録材がカー
ル量検知手段を通過する時間から判断し、その結果に基
づいてカール修正手段において適正なカール修正を行う
ため、簡易な構成で精度の高いカール修正を実現するこ
とができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、
以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材
質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用され
る装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきもの
であり、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲
をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

【０００９】〔第１実施形態〕本発明を適用した画像形
成装置の第１実施形態について図１及び図２を用いて説
明する。図１は本発明を実施した画像形成装置の要部断
面図である。本実施形態の画像形成装置は電子写真方式
とし、更に本発明が特に有効であると考えられる複数の
画像形成部を並列に配するカラー画像形成装置を例示し
て説明する。

【００１０】画像出力部１Ｐは大別して、画像形成部１
０（４つのステーションａ、ｂ、ｃ、ｄが並設されてお
り、その構成は同一である。）、給紙ユニット２０、転
写ユニット３０、定着ユニット４０、光センサ５０及び
カール修正装置７０から構成される。

【００１１】更に、個々のユニットについて詳しく説明
する。画像形成部１０は次に述べるような構成になって
いる。像担持体としての感光体ドラム１１ａ，１１ｂ，
１１ｃ，１１ｄがその中心で軸支され、図中矢印方向に
回転駆動される。感光体ドラム１１ａ〜１１ｄの外周面
に対向してその回転方向に一次帯電器１２ａ，１２ｂ，
１２ｃ，１２ｄ、光学系１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３
ｄ、現像装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが配置さ
れている。一次帯電器１２ａ〜１２ｄにおいて感光体ド
ラム１１ａ〜１１ｄの表面に均一な帯電量の電荷を与え
る。次いで光学系１３ａ〜１３ｄにより、記録画像信号
に応じて変調した例えばレーザービームなどの光線を感
光体ドラム１１ａ〜１１ｄ上に露光させることによっ
て、各ドラム表面に静電潜像を形成する。更に、イエロ
ー、シアン、マゼンタ、ブラックといった４色の現像剤
（トナー）をそれぞれ収納した現像装置１４ａ〜１４ｄ
によって上記静電潜像を顕像化する。そして顕像化され
た可視画像は転写体である転写ベルト３１によって搬送
されてきた記録材Ｐに対し、画像転写部Ｔａ，Ｔｂ，Ｔ
ｃ，Ｔｄにおいて転写される。画像転写部Ｔａ，Ｔｂ，
Ｔｃ，Ｔｄの下流側では、クリーニング装置１５ａ，１
５ｂ，１５ｃ，１５ｄにより記録材に転写されずに感光
体ドラム１１ａ〜１１ｄ上に残されたトナーを掻き落と
してドラム表面の清掃を行う。以上に示したプロセスに
より、各トナーによる画像形成が順次行われる。

【００１２】給紙ユニット２０は、記録材Ｐを収納する
ためのカセット２１及び手差しトレイ２７、該カセット
２１内もしくは手差しトレイ２７より記録材Ｐを一枚ず
つ送り出すためのピックアップローラ２２、各ピックア
ップローラ２２から送り出された記録材Ｐをレジストロ
ーラ対まで搬送するための給紙ローラ対２３、そして画
像形成部１０の画像形成タイミングに合わせて記録材Ｐ
を転写ベルト３１へ送り出すためのレジストローラ対２
４から成る。

【００１３】転写ユニット３０について詳細に説明す
る。転写ベルト３１（その材料として例えば、ＰＥＴ
［ポリエチレンテレフタレート］やＰＶＤＦ［ポリフッ
化ビニリデン］などが用いられる）は、該転写ベルト３
１に駆動を伝達する駆動ローラ３２、バネ（不図示）の
付勢によって転写ベルト３１に適度な張力を与えるテン
ションローラ３３に巻回させる。駆動ローラ３２は金属
ローラの表面に数ｍｍ厚のゴム（ウレタン又はクロロプ
レン）をコーティングして転写ベルト３１とのスリップ
を防いでいる。駆動ローラ３２はパルスモータ（不図
示）によって回転駆動される。各感光体ドラム１１ａ〜
１１ｄと転写ベルト３１が対向する転写領域（画像転写
部）Ｔａ〜Ｔｄには、転写ベルト３１の裏に転写用帯電
器３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄが配置されている。

【００１４】定着手段としての定着ユニット４０は、内
部にハロゲンヒータなどの熱源を備えた定着ローラ４
１、該定着ローラ４１に加圧される加圧ローラ４２（こ
の加圧ローラにも熱源を備える場合もある）、及び上記
ローラ対のニップ部へ記録材Ｐを導くためのガイド４
３、上記ローラ対から排出されてきた記録材Ｐを更に下
流に導き出すための排紙ローラ対４４などから成る。

【００１５】カール量を検知するためのカール量検知手
段としての光センサ５０は、記録材Ｐの搬送路の上方に
配置した投光部５１と、下方に配置した受光部５２とを
相互に対向させ、前記排紙ローラ対４４の下流近傍に配
置されている。そして投光部５１から受光部５２に至る
光路が記録材Ｐの搬送路と交差するように構成されてお
り、記録材Ｐが光路を遮断したとき、又は遮断が解消さ
れて光路が復帰したとき、これらを検知する。

【００１６】カール修正手段としてのカール修正装置７
０は、シリコンスポンジ等の弾性体からなる軟質の大径
ローラ７１と、該大径ローラ７１より固い金属製の小径
ローラ７２より構成されている。前記記録材Ｐのカール
の修正は、小径ローラ７２を弾性体から成る大径ローラ
７１に押し付けることにより大径ローラ７１を変形させ
て小径ローラ７２の外径に沿ったニップを形成し、前記
ニップを記録材Ｐが通過することにより行う。カール修
正能力は、大径ローラ７１の変形量、すなわち小径ロー
ラ７２の大径ローラ７１に対する侵入量を変化させるこ
とにより調節可能となっている。

【００１７】また、光センサ５０の検知結果に基づい
て、カール修正量を決定し、カール修正装置７０に命令
を下す制御手段６１を備えている。

【００１８】次に上記構成の画像形成装置の動作に即し
て説明を加える。

【００１９】画像形成動作開始信号が発せられると、ま
ずピックアップローラ２２により、カセット２１から記
録材Ｐが一枚ずつ送り出される。そして給紙ローラ対２
３によって記録材Ｐがレジストローラ対２４まで搬送さ
れる。その時、レジストローラ対２４は停止されてお
り、記録材先端は前記レジストローラ対２４のニップ部
に突き当たる。その後、画像形成部１０が画像の形成を
開始するタイミングに合わせてレジストローラ対２４は
回転を始める。この回転時期は、記録材Ｐと各画像形成
部１０にて形成されたされたトナー画像とが転写領域Ｔ
ａ〜Ｔｄにおいてちょうど一致するようにそのタイミン
グが設定されている。

【００２０】一方、各画像形成部１０では、画像形成動
作開始信号が発せられると、前述したプロセスにより転
写ベルト３１の回転方向において一番上流にある感光体
ドラム１１ａ上に形成されたトナー画像が、高電圧が印
加された転写用帯電器３５ａによって転写部Ｔａにおい
て所定のタイミングで転写ベルト３１によって搬送され
てきた記録材Ｐに転写される。トナー像を転写された記
録材Ｐは次の転写部Ｔｂまで搬送される。そこでは各画
像形成部間を記録材Ｐが搬送される時間だけ遅延して画
像形成が行われており、前画像の上にレジストを合わせ
て次のトナー像が転写されることになる。以下も同様の
工程が繰り返され、結局４色のトナー像が記録材Ｐ上に
おいて転写される。

【００２１】その後、記録材Ｐは搬送ガイド４３によっ
て定着ローラニップ部まで正確に案内される。そしてロ
ーラ対４１，４２の熱及びニップの圧力によってトナー
画像が記録材表面に定着される。その後、排紙ローラ対
４４により更に下流へ搬送される。

【００２２】排紙ローラ対４４より搬送された記録材Ｐ
は、光センサ５０の光路を遮断するように投光部５１と
受光部５２の間を通過する。

【００２３】ここで、記録材Ｐが光センサ５０を通過す
る際のカール量検知について図２を用いて詳述する。図
２は光センサ５０周辺の拡大図で、Ｐ１およびＰ２は記
録材Ｐのカールがない状態とカールがある状態を示して
いる。またＬ１が記録材Ｐの長さを示し、Ｍは光センサ
５０の投光部５１から受光部５２に至る光路を示してい
る。

【００２４】定着ユニット４０より搬送された記録材Ｐ
が図２で示すＰ１のようにカールがなかった場合、光路
Ｍを遮断する時間はＴ１（＝Ｌ１／Ｖ；Ｖは搬送速度）
となり、遮断時間Ｔ１が信号として制御手段６１に伝達
される。制御手段６１は、光センサ５０が遮断された時
間Ｔ１と、装置の使用者が操作部等で記録材の種類を指
定することによって、或いは記録材サイズ検知等のセン
サによって判断される、記録材Ｐの給紙前の長さＬ１と
搬送速度Ｖから予め算出できる時間Ｔ１′とを比較し
て、記録材Ｐにはカールがないと判断し、カール修正装
置７０に対し、カールの修正を指示しない。

【００２５】一方、定着ユニット４０より搬送された記
録材Ｐが図２で示すＰ２のようにカールしている場合、
光路Ｍを遮断する時間はＴ２（＝Ｌ２／Ｖ）となり、遮
断時間Ｔ２が信号として制御手段６１に伝達される。制
御手段６１は、光センサ５０が遮断された時間Ｔ２と、
装置の使用者が操作部等で記録材の種類を指定すること
によって、或いは記録材サイズ検知等のセンサによって
判断される、記録材Ｐの給紙前の長さＬ１と搬送速度Ｖ
から予め算出できる時間Ｔ１′とを比較して、記録材Ｐ
には時間ΔＬ／Ｖに相当するカールがあると判断し、カ
ール修正装置７０に対し、適切なカール修正量の指示を
伝達する。

【００２６】その後、記録材Ｐは記録材搬送ベルト２６
によってカール修正装置７０まで搬送され、制御手段６
１から指示されたカール修正量に基づいてカール修正装
置７０の大径ローラ７１の変形量、すなわち小径ローラ
７２の大径ローラ７１に対する侵入量を変化させ、この
カール修正装置７０により記録材Ｐのカールが修正され
る。

【００２７】更にカール修正装置７０によってカールを
修正された記録材Ｐは、機外に排出されて一連の装置の
動作を終了する。

【００２８】このように本実施形態では、実際に定着ユ
ニット４０から排出された記録材Ｐのカール量を、記録
材Ｐの通過に伴って光センサ５０を遮断する時間に基づ
いて判断することで、簡易な構成でかつ精度の高いカー
ル修正を実現することができる。特に本実施形態で例示
している、記録材に転写するトナー量の多いカラー画像
形成装置に本発明は有効である。

【００２９】〔第２実施形態〕次に本発明を適用した画
像形成装置の第２実施形態について図３を用いて説明す
る。図３は本発明を用いた画像形成装置の要部断面図で
ある。本実施形態では、記録材のカールの量を検知する
ためのカール量検知手段として、転写ユニット３０の記
録材搬送方向下流側近傍かつ定着ユニット４０の記録材
搬送方向上流側に第１の光センサ５０ａが設置され、定
着ユニット４０の記録材搬送方向下流側近傍に第２の光
センサ５０ｂが設置されている。

【００３０】本実施形態において、転写ユニット３０に
おいてトナー画像が転写された記録材Ｐは、光センサ５
０ａの光路を遮断するように投光部５１ａと受光部５２
ａの間を通過する。このとき、記録材Ｐが光センサ５０
ａの光路を遮断する時間をＴ３とし、遮断時間Ｔ３が信
号として制御手段６１に伝達される。更に定着ユニット
４０を通過した記録材Ｐは、光センサ５０ｂの光路を遮
断するように投光部５１ｂと受光部５２ｂの間を通過す
る。このとき、記録材Ｐが光センサ５０ｂの光路を遮断
する時間をＴ４とし、遮断時間Ｔ４が信号として制御手
段６１に伝達される。制御手段６１は、遮断時間Ｔ３と
Ｔ４とを比較し、その差分から定着ユニット４０によっ
て記録材Ｐに発生したカール量を判定し、カール修正装
置７０に対し、適切なカール修正量の指示を伝達する。

【００３１】本実施形態によれば、実際に定着ユニット
４０から排出された記録材Ｐのカール量を、カールの発
生する前後において、記録材Ｐの通過に伴って光センサ
５０ａ，５０ｂを遮断する時間Ｔ３，Ｔ４を計測し、比
較することで想定できるために、簡易な構成でかつ精度
の高いカール修正を実現することができる。

【００３２】また、予め記録材Ｐの給紙前の長さを記憶
し、装置の使用者が操作部等で記録材の種類を指定する
ことによって、或いは記録材サイズ検知等のセンサによ
って判断した記録材Ｐの種類を制御手段に伝達する必要
もなく、記録材長さのバラツキや搬送速度のバラツキも
相殺できるため、より精度の高いカール修正が可能にな
る。

【００３３】なお、第１の光センサ５０ａの設置位置は
定着ユニット４０の記録材搬送方向上流側であればよ
く、転写ユニット３０の更に記録材搬送方向上流側であ
っても同様の効果が得られる。

【００３４】〔他の実施形態〕前述した実施形態では、
画像形成装置として複写機を例示したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、例えばプリンタ、ファクシ
ミリ装置等の他の画像形成装置や、中間転写体としての
中間転写ベルトを使用し、各感光体ドラムに形成された
トナー像を前記中間転写ベルトに順次重ねて転写し、該
中間転写ベルトに担持されたトナー像を記録材に一括転
写する画像形成装置であっても良く、該画像形成装置に
本発明を適用することにより同様の効果を得ることがで
きる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
転写画像を記録材に定着することに伴う記録材のカール
量を、該記録材がカール量検知手段を通過する時間から
判断し、その結果に基づいてカール修正手段において適
正なカール修正を行うため、簡易な構成で精度の高いカ
ール修正を実現することができる。

【００３６】また、カール量検知手段を定着装置の前後
に配置することにより、記録材の種類や環境、画像情報
の過多を問わず、更に記録材長さのバラツキ、記録材搬
送速度のバラツキも相殺できるため、より精度の高いカ
ール修正を実現できる。

【００３７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の要
部断面図

【図２】前記画像形成装置内の光センサ周辺の概略拡大
図

【図３】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の要
部断面図

【符号の説明】

Ｌ１，Ｌ２ …記録材の長さ Ｍ …光路 Ｐ …記録材 Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４ …遮断時間 Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄ …画像転写部 Ｖ …搬送速度 １Ｐ …画像出力部 １０ …画像形成部 １１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ …感光体ドラム １２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ …一次帯電器 １３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ …光学系 １４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ …現像装置 １５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ …クリーニング装置 ２０ …給紙ユニット ２１ …カセット ２２ …ピックアップローラ ２３ …給紙ローラ対 ２４ …レジストローラ対 ２６ …記録材搬送ベルト ２７ …手差しトレイ ３０ …転写ユニット ３１ …転写ベルト ３２ …駆動ローラ ３３ …テンションローラ ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ …転写用帯電器 ４０ …定着ユニット ４１ …定着ローラ ４２ …加圧ローラ ４３ …ガイド ４４ …排紙ローラ対 ５０，５０ａ，５０ｂ …光センサ ５１，５１ａ，５１ｂ …投光部 ５２，５２ａ，５２ｂ …受光部 ６１ …制御手段 ７０ …カール修正装置 ７１ …大径ローラ ７２ …小径ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H033 AA15 BA08 BA10 CA22 CA26 2H072 AA03 AA09 AA17 AA24 HB05 JA02 3F048 AA02 AB01 BA11 BB02 CA08 CC03 CC04 CC11 DA06 DC13 EA15 3F053 HA03 HB01 HB22 LA02 LB03

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像情報に応じて像担持体に形成した可
   視画像を記録材に転写・定着を行う画像形成装置におい
   て、 前記転写画像を記録材に定着させるための定着手段と、 前記定着手段を通過した記録材のカールの量を検知する
   ためのカール量検知手段と、 前記カール量検知手段によって検知された結果に応じて
   記録材のカールを修正するカール修正手段と、 前記カール量検知手段によって検知された結果に基づい
   て、前記カール修正手段に適切な修正量を指示する制御
   手段と、を有し、 前記カール量検知手段を前記定着手段より記録材搬送方
   向下流側に配置し、記録材が前記カール量検知手段を通
   過する時間と、予め記憶された記録材のデータとを比較
   することによって、前記記録材のカール量を判定するこ
   とを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 画像情報に応じて像担持体に形成した可
   視画像を記録材に転写・定着を行う画像形成装置におい
   て、 前記転写画像を記録材に定着させるための定着手段と、 前記定着手段を通過した記録材のカールの量を検知する
   ためのカール量検知手段と、 前記カール量検知手段によって検知された結果に応じて
   記録材のカールを修正するカール修正手段と、 前記カール量検知手段によって検知された結果に基づい
   て、前記カール修正手段に適切な修正量を指示する制御
   手段と、を有し、 前記カール量検知手段を２つ用い、第１のカール量検知
   手段を前記定着手段より記録材搬送方向上流側に配置
   し、第２のカール量検知手段を前記定着手段より記録材
   搬送方向下流側に配置し、前記定着手段に至る前の記録
   材が前記第１のカール量検知手段を通過する時間と、前
   記定着手段を通過した記録材が前記第２のカール量検知
   手段を通過する時間とを比較することによって、前記記
   録材のカール量を判定することを特徴とする画像形成装
   置。
3. 【請求項３】 前記カール量検知手段は、記録材の搬送
   路を挟む形態の光センサであることを特徴とする請求項
   １又は２に記載の画像形成装置。