JP2007055793A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 用紙への水付与処理を行った後、さらに矯正手段を付加した複合矯正により、カールの矯正を行う画像形成装置を提供すること。
【解決手段】 水を吸収する多孔質ローラ対と、当該多孔質ローラ対への水供給手段とを備え、画像形成手段によって形成されたトナー像を担持した用紙が定着装置を通過後、前記多孔質ローラ対のニップ部で当該用紙に水分を付与する用紙水付与手段を有する画像形成装置において、前記用紙水付与手段の用紙搬送方向下流側に、カールの矯正手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関し、特に熱定着装置により定着処理された用紙に対して水分を付与する用紙水付与手段を有する画像形成装置に関する。

電子写真方式により画像を形成する画像形成装置においては、一般に、用紙上に微粉末のトナーで画像を形成し、加熱・加圧処理によりトナー像を用紙に定着している。

定着装置における加熱処理により、用紙から水分が蒸発するが、用紙が環境に曝されることにより吸湿し、用紙に含有される水分は次第に回復する。しかしながら、水分の回復は一様ではなく、用紙の各部分によって異なる割合で進行する。例えば、複数枚の用紙が束ねられた状態で放置された場合に、用紙の周辺部における吸湿は速い速度で進行するが、用紙の中央部では、遅いか又は吸湿が進行しない。

このために、含水率の違いにより用紙の伸張率が場所により異なる結果、紙面に波打ちやカールが発生し易くなる。

このような現象は、用紙の種類により左右されるが、画像形成され排紙トレイに積載した用紙や、綴じ処理用のスタッカに積載した用紙において多く発生し易く、特に、大容量スタッカからなる排紙トレイにおいて顕著である。

このような不便を回避するために、カール量をセンサにより検出し、搬送ローラ間の速度差を設定することによりカールを矯正する機構を備えた技術（例えば、特許文献１参照）や、用紙のカール方向と反対方向に曲げ力を加えカールを矯正する機構に加え、さらに、送風ファンによりカール内側の水位分を強制的に蒸発させることでカールを矯正する技術（例えば、特許文献２参照）や、搬送される用紙を冷却し、画像オフセットや出力紙同士の張り付き防止を目的とした送風手段を備える技術（例えば、特許文献３参照）等が提案されている。
特開平４−１７３６５５号公報 特開平１０−１８１９７９号公報 特開２００２−２４１０２２号公報

しかしながら、上記の特許文献１乃至３にみられるカール矯正技術では、用紙の伸張率の局部的な差異によるカールを完全に矯正することは難しい。

本発明は、用紙への水付与処理を行った後、さらに矯正手段を付加した複合矯正により、カールの矯正が可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的は、下記の構成によって達成される。

水を吸収する多孔質ローラ対と、当該多孔質ローラ対への水供給手段とを備え、画像形成手段によって形成されたトナー像を担持した用紙が定着装置を通過後、前記多孔質ローラ対のニップ部で当該用紙に水分を付与する用紙水付与手段を有する画像形成装置において、前記用紙水付与手段の用紙搬送方向下流側に、カール矯正手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。

用紙への水付与処理に加え、さらに、テンションを付加する複合矯正により、少量の水付与にてカールを矯正できる。

図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体図であり、当該画像形成装置は画像形成装置本体Ａ、用紙へのテンション付加ローラ機構を有する、用紙水付与手段である用紙水付与装置Ｂ及び後処理装置Ｃを備える。なお、本実施の形態における画像形成装置本体Ａは、自動原稿搬送装置１及び画像読取装置２を上部に有し、下部がプリンタ部で構成される。

プリンタ部において、３、４は用紙Ｐを収納する用紙収納部である。感光体６を有し、感光体６に対して、帯電、露光及び現像を行う電子写真プロセスにより、感光体６上にトナー像を形成する画像形成部５において、用紙Ｐに画像が形成され、形成された画像は定着装置７において定着される。定着装置７は熱源７ｃが内蔵された加熱ローラ７ａと加圧ローラ７ｂで用紙Ｐを搬送するニップ部を形成し、用紙を搬送しつつ加熱・加圧してトナーを溶融し、画像を用紙Ｐに定着する。

用紙Ｐは用紙収納部３又は４から供給され、画像形成部５の給送部５ａにおいて一時停止した後に画像形成部５の給送部５ａから給紙されて画像形成が行われ、画像形成された用紙Ｐは、排紙ローラ１０から排出される。

用紙の搬送経路としては、用紙収納部３、４から画像形成部５までの給紙路８、画像形成部５から定着装置７、排紙ローラ１０に至る搬送路９及び反転搬送を行う裏面用搬送路１２が設けられる。

画像形成モードとしては、片面フェースダウン排紙モード、片面フェースアップ排紙モード及び両面モードがあり、片面フェースダウン排紙モードでは、片面に画像が形成され、定着装置７を通過した用紙Ｐは、スイッチバック搬送経路９ａで反転処理により表裏反転した後に、排紙ローラ１０で搬送されて排出される。

片面フェースアップ排紙モードでは、片面に画像形成され、搬送路９を搬送された用紙Ｐは、そのまま排紙ローラ１０により搬送され排出される。

両面モードにおいては、片面に画像形成され、定着装置７を通過した用紙Ｐは、下方に走行して裏面用搬送路１２に進行し、表裏反転した後に、給紙路８に再給紙される。

再給紙された用紙Ｐの裏面に画像形成部５において裏面画像が形成され、裏面画像形成された用紙Ｐは定着装置７を通過し、排紙ローラ１０により搬送されて排出される。１４は操作部であり、画像形成装置本体Ａにおける各種のモード及び後処理装置Ｃを用いた出力モードの設定を操作部１４における操作で設定することができる。

画像形成装置本体Ａから排出された用紙Ｐは用紙水付与装置Ｂを経て後処理装置Ｃに搬送される。

後処理装置Ｃは、ステイプル処理部２０２、シフト処理部２０３及び中間スタッカ２０４を有し、用紙に対して、ステイプル処理又はシフト処理を行って、昇降排紙皿２０６に排出する。

後処理装置Ｃは更に、固定排紙皿２０５を有し、少量の画像形成ジョブにおいては、固定排紙皿２０５に用紙Ｐが排出される。

ステイプル処理は中間スタッカ２０４に設定枚数用紙を集積させた後にステイプル処理部２０２によりステイプル処理を行い、処理された用紙Ｐの束は、スタッカ２０４上を上昇して昇降排紙皿２０６に排出される。

少量の画像形成ジョブにおいては、導入口２０１から導入された用紙Ｐは固定排紙皿２０５に排紙される。

ステイプル処理やシフト処理等の後処理を行わないモードの場合でも、大量の画像形成を行う場合には、昇降排紙皿２０６に用紙Ｐが排出される。

Ａ１は制御部で、画像形成プロセス制御、定着温度制御、装置全体の用紙搬送シーケンス制御等を行う。

以下、本発明に係わる用紙水付与装置及び用紙へ張力（テンション）付加ローラ機構については説明する。

図２は、図１における用紙水付与装置の加湿ローラ及び張力付加ローラ機構近傍を拡大した図である。

はじめに、用紙水付与装置について説明する。

図１及び図２において、１１は搬送ローラ、１１ａ、１１ｂ、１１ｃは用紙搬送経路で、用紙搬送経路１１ａと用紙搬送経路１１ｂの間に、用紙Ｐへ水を付与する用紙水付与手段としての多孔質ローラ対である加湿ローラ対１３が設けられてある。

加湿ローラ対１３は、ともに、硬質樹脂等の剛性体からなる金属軸芯１５ａ、１６ａの上に多孔質ウレタンゴム等からなる多孔質層１５ｂ、１６ｂが形成された上加湿ローラ１５、下加湿ローラ１６からなり、多孔質層１５ｂ、１６ｂは、その表面から水の供給を受けるとともに、用紙Ｐに水分を付与し、加湿する多孔質の表面を形成する。上加湿ローラ１５は不図示の押圧機構により点線で示す位置から所定の位置（実線）まで押し下げられ、下加湿ローラ１６に当接しニップ部Ｔを形成する。同時に起動（装置電源ＯＮ）時には迅速な給水を受ける必要があるために、水供給ローラ１７を架設した水供給容器１８が、不図示の動力源から駆動力を得て回転するカム１８ａの回転で、不図示のガイドに沿って点線で示す位置から最高位置（実線）に押し上げられ（装置電源ＯＦＦ時は前記カム機構は水供給容器１８を最低の位置に下げ、下加湿ローラ１６から水供給ローラ１７を離間する。）、前記水供給ローラ１７は、下加湿ローラ１６に当接し水を供給する。下加湿ローラ１６は、不図示の駆動部から軸芯１６ａに動力を得て矢印方向に回転する。

水供給ローラ１７は多孔質ウレタンゴム素材から形成され、その一部が水供給容器１８の水面下に浸されている。水供給手段である水供給容器１８は、貯水タンク１９からポンプ１９ａ、送水管１９ｂを介して水が補給され、所定の水面レベルを保っている。

１７ａは加湿ローラ１６の含水量を規制する、丸棒状の金属、硬質樹脂等の剛体からなる規制部材（スクイズローラ）で、加湿ローラ１６の多孔質層１６ｂに圧接し、多孔質層１６ｂを変形させて、多孔質層１６ｂに含まれる水をスクイズする。これによって用紙Ｐに付与される給水量が規制され、用紙Ｐが適度に加湿され、過剰な加湿による用紙Ｐのベタツキ等が防止される。すなわち、規制部材１７の接触圧を不図示のカム機構で調節することにより、用紙への適度な加湿が可能となる。なお、規制部材１７ａは、加湿ローラ１６に従動して回転してもよいし、回転しないで圧接のみでもよい。

次に、カール矯正手段である張力付加ローラ機構について説明する。

本発明は、用紙の水付加処理と、水付加された用紙に張力付加との複合によるカールの矯正を施すことにより、カールを解消することを特徴とする。

すなわち、図２において、加湿ローラ対１３の下流に少なくとも２対のソリッド素材の押圧ローラ２０ａ、２１ａ、駆動ローラ２０ｂ、２１ｂからなる搬送ローラ対２０、２１がカールの矯正手段として設けられ、駆動ローラ２０ｂは、回転軸２０ｃを介して不図示の動力源から駆動力を得て回転する。駆動ローラ２１ｂは、回転軸２１ｃをトルクリミッタ２１ｄを介して不図示の動力源からの駆動力を得て回転する。また、搬送ローラ２０は、搬送ローラ２１よりも用紙搬送方向上流側に配置され、その搬送速度は、駆動ローラ２１ｂより遅く設定され、所定の速度差が生じるようになっている。その結果加湿ローラ対１３と搬送ローラ対２０との間の搬送経路１１ｂで用紙のループ（弛み）Ｒが生じ、搬送ローラ対２０と搬送ローラ２１との間では用紙へのテンション（張力）が働く。搬送経路１１ｂにて用紙にループＲを形成することにより、搬送ローラ対２１の搬送力により用紙が搬送ローラ対２０のニップ部をスリップしても、そのスリップ分をループＲで吸収することができる。従って、用紙が加湿ローラ対１３のニップ部でスリップすることが防止され、加湿ローラ対１３のニップ部で用紙に対して適切な量の水分を付与することができる。なお、駆動ローラ２１ｂの回転軸２１ｃにはトルクリミッタ２１ｄを介することで所定のトルク以上にならないので、用紙を引っ張りすぎることによるニップ部での滑りを防止している。

以上から、用紙への水付加処理と張力付加処理とを複合することによって、カールがより完全に矯正されることになる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体図である。 図１における用紙水付与装置の加湿ローラ及び張力付加ローラ機構近傍を拡大した図である。

符号の説明

１１、２０、２１ 搬送ローラ
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ 用紙搬送経路
１３ 加湿ローラ対
１５ 上加湿ローラ
１６ 下加湿ローラ
１７ 水供給ローラ
１７ａ 規制部材
１８ 水供給容器
１９ 貯水タンク
２０ａ、２１ａ 押圧ローラ
２０ｂ、２１ｂ 駆動ローラ
Ｂ 用紙水付与装置
Ｔ ニップ部

Claims (3)

1. 水を吸収する多孔質ローラ対と、当該多孔質ローラ対への水供給手段とを備え、画像形成手段によって形成されたトナー像を担持した用紙が定着装置を通過後、前記多孔質ローラ対のニップ部で当該用紙に水分を付与する用紙水付与手段を有する画像形成装置において、前記用紙水付与手段の用紙搬送方向下流側に、カール矯正手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記カール矯正手段は、用紙搬送方向の下流側が速くなるような搬送速度差を有する、少なくとも２対以上のローラ対を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記２対以上のローラ対のうち、前記用紙水付与手段の最近接位置に設けられたローラ対による用紙搬送速度は、当該ローラ対より用紙搬送方向下流側のローラ対及び前記用紙水付与手段の用紙搬送速度よりも遅く設定されたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

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