JP2007119151A - カール矯正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】省スペース、低騒音且つ低負荷の構成で用紙のカールを矯正できる仕組みを提供すること。
【解決手段】上側ベルトと下側ベルトを重ね合わせてベルトニップを形成する。アッパーカール矯正モード時には、可動ロールが下側ベルトを挟んで当接している上側ベルトの駆動面を上向きに湾曲させると共に、もう１つの可動ロールが上側ベルトを挟んで当接している下側ベルトを略直線状にする。一方、ダウンカール矯正モード時には、可動ロールが上側ベルトを挟んで当接している下側ベルトの駆動面を下向きに湾曲させると共に、もう１つの可動ロールが下側ベルトを挟んで当接している上側ベルトを略直線状にする。
【選択図】図２

Description

本発明は、カール矯正装置に関する。

電子写真技術を用いた画像形成装置では、像担持体に形成させた静電潜像を現像剤により現像し、その現像により得られたトナー像を用紙に転写した後、定着用加熱ロールなどを通してトナー像を定着させることによって画像形成が行われるが、このトナー像の定着を経る際に用紙がカールしてしまうことが広く知られている。カールの向きには上下両方向があり、上向きにカールしてしまう現象は「アッパーカール」と、下向きにカールしてしまう現象は「ダウンカール」と夫々呼ばれている。用紙に発生するカールがアッパーカールとなるかそれともダウンカールとなるかは、用紙の紙質やトナー画像の濃度などの諸条件に依存する。
この定着段階で発生するカールを矯正する仕組みとしては、特許文献１や２の技術が考案されている。この種の仕組みの多くは、特許文献１に記載されたカール補正装置のように、用紙のアッパーカールを矯正する矯正搬送路とダウンカールを矯正する矯正搬送路の２つの搬送路を個別に設け、用紙の種類に応じて選択された一方の矯正搬送路へトナー像の定着を経た用紙を供給するようになっている。一方、特許文献２には、アッパーカールの矯正とダウンカールとの矯正を１つの矯正搬送路を用いて行う仕組みの開示もある。この文献に記載されたカール補正装置は、矯正搬送路となる相対向する２つのベルト重ね合わせ、更にその重ね合わせた２つのベルトを上下方向に移動自在な２つの可変ロールによって挟持する。そして、アッパーロールの矯正時には可変ロールを下側に移動させることによってベルトを下側に湾曲させる一方、ダウンロールの矯正時には可変ロールを上側に移動させることによってベルトを上側に湾曲させるようになっている。
特開平６−１５６８５２号公報 特開平６−１６５０４９号公報

しかしながら、これまで提案されてきた仕組みには以下に示すような問題があった。まず、特許文献１に記載された類のカール補正装置は、アッパーカール用とダウンカール用の２つの矯正搬送路を設けなければならないためにその装置構成が大掛かりなものとならざるを得なかった。一方で特許文献２に記載されたカール矯正装置であれば矯正搬送路は一つで済むため装置構成を比較的小さくすることができるものの、搬送路となるベルト同士の擦過音が発生し、また、ベルトの駆動負担も大きくならざるを得なかった。
本発明は、このような背景の下に案出されたものであり、省スペース、低騒音且つ低負荷の構成で用紙のカールを矯正できる仕組みを提供することを目的とする。

本発明の好適な態様であるカール矯正装置は、トナー定着機構と排紙口の間に介在し、トナー定着機構によるトナー像の定着を経た用紙のカールを矯正して排紙口へ供給するカール矯正装置であって、筐体と、各々が、指定された量だけ第１の方向及びその逆の第２の方向へ移動する可動ロールと前記筐体に固定された固定ロールとの間に夫々巻回されたベルトである第１のベルトと第２のベルトの駆動面同士を、それら両ベルトを夫々巻回した各可動ロールの各々が自身に巻回されているベルトを挟んで自身とは別の可動ロールに巻回されているベルトの駆動面における両端から所定量だけ中央寄りの位置と夫々当接するように重ね合わせてなるカール矯正搬送路と、前記トナー定着機構から搬出される用紙を前記カール矯正搬送路の入口へ導く入口側ガイドシュートと、前記カール矯正搬送路を経由してその出口から搬出される用紙を前記排出口へ導く出口側ガイドシュートと、第１のベルトを巻回させた可動ロールを第１の方向又は第２の方向へ所定量だけ移動させることによって、当該可動ロールが当接されている第１のベルトの駆動面をその移動方向へ湾曲させると共に、第２のベルトを巻回させた可動ロールを第１のベルトを巻回させた可動ロールと同じ方向へ所定量だけ移動させることによって、当該可動ロールが当接されている第２のベルトの駆動面を略直線状にするアッパーカール矯正モードと、第２のベルトを巻回した可動ロールを第１の方向又は第２の方向へ所定量だけ移動させることによって、当該可動ロールが当接されている第２のベルトの駆動面をその移動方向へ湾曲させると共に、第１のベルトを巻回させた可動ロールを第２のベルトを巻回させた可動ロールと同じ方向へ所定量だけ移動させることによって、当該可動ロールが当接されている第１のベルトの駆動面を略直線状にするダウンカール矯正モードとを切り換える矯正モード切替制御手段とを備える。

この態様において、前記第１のベルト及び第２のベルトを夫々巻回させた各固定ロールは、自身に巻回されているベルトを前記カール矯正搬送路の入口から出口に向かって駆動させる駆動ロールであり、前記第１のベルト及び第２のベルトを夫々巻回させた各可動ロールは、前記駆動を受けて回転する従動ロールであってもよい。

前記入口側ガイドシュートは、第１のベルトに巻回された可動ロールに一端を連結させた板体であり、前記出口側ガイドシュートは、第２のベルトに巻回された可動ロールに一端を連結させた板体であってもよい。

また、各種用紙の属性を夫々示す属性情報と、アッパーカール又はダウンカールを示すカール種別情報とを各々対応付けたカール種別記憶メモリと、用紙の属性を設定する属性設定手段とを備え、前記矯正モード切替制御手段は、前記属性設定手段を介して設定された属性の属性情報と対応付けて前記カール種別記憶メモリに記憶されたカール種別情報を特定し、特定したカール種別情報がアッパーカールを示すものであるときは前記アッパーカール矯正モードに従って前記各可動ロールの移動を制御する一方で、そのカール種別情報がダウンカールを示すものであるときは前記ダウンカール矯正モードに従って前記各可動ロールの移動を制御するようにしてもよい。

また、各種用紙の属性を夫々示す属性情報と、それらの属性を有する用紙のカールを矯正する際の可動ロールの移動量を示す移動量情報とを各々対応付けて記憶した移動量記憶メモリを更に備え、前記矯正モード切替制御手段は、前記属性設定手段を介して設定された属性の属性情報と対応付けて前記移動量記憶メモリに記憶された移動量情報を特定し、特定した移動量情報が示す移動量だけ前記各可動ロールを移動させるようにしてもよい。

本発明によると、省スペース、低騒音且つ低負荷の構成で用紙のカールを矯正できる仕組みを提供することができる。

（発明の実施の形態）
本願発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態にかかるカール矯正装置とその矯正装置へ印字済み用紙を搬出する画像形成装置の構成を示す図である。図に示す画像形成装置１０は、感光体ドラムなどの像担持体にトナー像を形成して用紙に転写させた後、定着ユニット１１を通過させることによってそのトナー像を用紙に定着させる。そして、カール矯正装置２０は、画像形成装置１０の定着ユニット１１と印字済み用紙の排紙トレイの間に介在し、定着ユニット１１を通過する用紙に発生するカールを矯正した上で自装置の排紙口９５から排出する。このカール矯正装置２０は、矯正対象となるカールの種別がアッパーカールかそれともダウンカールかを設定する操作子である設定部３０と、画像形成装置１０から供給される用紙のカールをベルトニップ方式に従って矯正するカール矯正ユニット４０と、設定部３０の設定に応じてカール矯正ユニット４０の動作を制御する矯正モード切替制御部９０とを箱型の筐体９１に備え付けてなる。ここで、「アッパーカール」は、トナー像の定着を経た用紙の両端が上側に持ち上がるように凹状にカールすること意味し、「ダウンカール」は、トナー像の定着を経た用紙の中心が上側に持ち上がるように凸状にカールすることを意味する。

カール矯正ユニット４０の構成について、図２を参照して詳述する。図に示すように、このユニット４０は、各々が２つのロールに旋回された下側ベルト５１と上側ベルト７１を一部重ね合わせることにより、カールを矯正するための搬送路となるベルトニップ４１を形成してなる。なお、以降の説明においては、ベルトニップ４１を成している側の両ベルトの面を適宜「駆動面」と呼ぶ。

まず、下側ベルト５１とその駆動系について詳述すると、この下側ベルト５１は、筐体９１に固定された駆動ロール５２と、図１に示す矯正モード切替制御部９０による制御の下に上下両方向へ移動する従動ロール５３の間に巻回されている。駆動ロール５２は、モータ５４の回転力を受けて時計回りに回転することで、自身に旋回されている下側ベルト５１を駆動させる。また、その駆動ロール５２と共に下側ベルト５１を旋回させてなる従動ロール５３は、その軸心５５にリンク部材５６及び入口側ガイドシュート５７の一端を連結させてなる。

リンク部材５６は、従動ロール５３とその位置を上下に移動させる変位機構５８とを連動させるための部材である。変位機構５８は、リンク部材５６の他端に軸支されたカム部材５９と、そのカム部材５９を回転させるモータ６０と、カム部材５９のカム軸６２から所定の距離をおいて下方に固定されたカム従動部材６１とからなる。変位機構５８のカム部材５９がモータ６０の回転力を受けて回転し、カム部材５９におけるカム軸６２とカム従動部材６１の間の距離が大きくなると、リンク部材５６が下側ベルト５１を巻回させた従動ロール５３と共に上方向に押し上げられる。反対に、カム部材５９におけるカム軸６２とカム従動部材６１の間の距離が小さくなると、リンク部材５６が従動ロール５３と共に下方向に押し下げられる。

入口側ガイドシュート５７は、画像形成装置１０の定着ユニット１１から搬出されてくる用紙をベルトニップ４１の入口へと導く部材であり、その上下幅を従動ロール５３の直径よりもやや小さくした板形状を成している。上述したようにこのガイドシュート５７の一端は従動ロール５３の軸心５５に連結されており、また、その他端には、ガイド支持バー６３を内部に挿通させてなる長孔６４が設けられている。ガイド支持バー６３はガイドシュート５７を支持すべくその両端を筐体９１に固定した棒状の部材である。更に、このガイド支持バー６３はバネ６５によってシュート５７内側に向けて府勢されている。かかる構造を成す入口側ガイドシュート５７は、従動ロール５３の上下動と連動し、バネ６５の府勢力に抗ってガイド支持バー６３との接触部位を前後に適宜摺動させつつその支持バー６３を支点に上下へ揺動するようになっている。この揺動により、従動ロール５３の位置に係わらず定着ユニット１１より搬出されてくる用紙がベルトニップ４１の入口へと導かれることになる。

次に、上側ベルト７１とその駆動系について詳述する。上側ベルト７１及びその駆動系を成す各部は、上下及び前後の位置関係が逆転する点を除き、下側ベルト５１及びその駆動系とほぼ同様である。即ち、上側ベルト７１は、駆動ロール７２と従動ロール７３の間に旋回され、駆動ロール７２はモータ７４の回転力を受けて時計回りに回転する一方、従動ロール７３の軸心７５は、カム部材７９、モータ８０、カム従動部材８１からなる変位機構７８とリンク部材７６を介して連結され、更にベルトニップ４１部を経由してその出口から搬出されるカール矯正済みの用紙を排出口９５へ導く出口側ガイドシュート７７とも連結される、という構造になっている。

本実施形態の動作を説明する。
本実施形態の動作は、アッパーカール矯正モード時の動作とダウンカール矯正モード時の動作とに分けることができる。矯正モード切替制御部９０は、設定部３０によってアッパーカール矯正モードの設定がなされると、アッパーカール矯正モードに従った手順でカール矯正ユニット４０の各部の動作を制御する一方で、ダウンカール矯正モードの設定がなされると、ダウンロール矯正モードに従った手順でそれら各部の動作を制御する。

図３は、アッパーカール矯正モード時の動作を示す図である。アッパーカール矯正モードになると、矯正モード切替制御部９０は、モータ６０及び８０の回転を通じて従動ロール５３及び７３を上方向（図に示す矢印方向）に夫々所定量だけ移動させることにより、従動ロール５３が下側ベルト５１を挟んで当接している上側ベルト７１の駆動面を上向きに湾曲させ、且つ従動ロール７３が上側ベルト７１を挟んで当接している下側ベルト５１の駆動面を略直線状にする。下側ベルト５１の駆動面を略直線状にするための従動ロール７３の移動量は、両従動ロール５３及び７３の間の距離や、従動ロール５３の移動量に応じて最適化される。例えば、下側ベルト５１の駆動面のちょうど中心に従動ロール７３が上側ベルト７１を挟んで当接されている場合、従動ロール７３の移動量を従動ロール５３の移動量の半分にすれば下側ベルト５１を略直線状にすることが可能である。上側ベルト７１を上向きに湾曲させ且つ下側ベルト５１を略直線状にさせた状態でそれら両ベルトの重畳部位であるベルトニップ４１へアッパーカールした用紙を搬入させると、その用紙はベルトニップ４１の入口付近の湾曲部位を通過する際に下向きに矯正された後、出口側ガイドシュート７７に導かれて排出口９５へと搬出される。

図４は、ダウンカール矯正モード時の動作を示す図である。ダウンカール矯正モードになると、矯正モード切替制御部９０は、モータ６０及び８０の回転を通じて従動ロール５３及び７３を下方向に夫々所定量だけ移動させることにより、従動ロール７３が上側ベルト７１を挟んで当接している下側ベルト５１の駆動面を下向きに湾曲させ、且つ従動ロール５３が下側ベルト５１を挟んで当接している上側ベルト７１の駆動面を略直線状にする。下側ベルト５１を下向きに湾曲させ且つ上側ベルト７１を略直線状にさせた状態でそれら両ベルトの重畳部位であるベルトニップ４１へダウンカールした用紙を搬入させると、その用紙はベルトニップ４１の出口付近の湾曲部位を通過する際に上向きに矯正された後、出口側ガイドシュート７７に導かれて排出口９５へと搬出される。

以上説明した本実施形態によると、アッパーカール矯正モード時においては、従動ロール５３が下側ベルト５１を挟んで当接している上側ベルト７１の駆動面が上向きに湾曲するので、アッパーカールした用紙をその湾曲部位の通過によってフラットな状態に矯正することができる。更に、従動ロール７３が上側ベルト７１を挟んで当接している下側ベルト５１を略直線状にするので、矯正された用紙がまたカール状態に戻ってしまう事態を防ぐことができる。一方、ダウンカール矯正モード時においては、従動ロール７３が上側ベルト７１を挟んで当接している下側ベルト５１の駆動面が下向きに湾曲するので、ダウンカールした用紙をその湾曲部位の通過によってフラットな状態に矯正することができる。更に、従動ロール５３が下側ベルト５１を挟んで当接している上側ベルト７１を略直線状にするので、矯正が成される前に、より強いカールがかかってしまう事態を防ぐこととができる。

（他の実施の形態）
本願発明は、種々の変形実施が可能である。
例えば、上記実施形態では、アッパーカール矯正モードで動作を行わせるかそれともダウンカール矯正モードで動作を行わせるかをユーザ自らが設定部３０を通じて行わなければならないようになっていた。これに対し、矯正対象となる用紙の種別に応じて矯正モードが自動的に特定されるようにしてもよい。この変形例は、各種用紙の属性を示す属性情報と、アッパーカール又はダウンカールを示すカール種別情報とを各々対応付けたカール種別記憶メモリを備えることによって実現される。そして、この変形例においてユーザが矯正対象とする用紙の種別を設定部３０を介して設定すると、矯正モード切替制御部９０は、その種別の種別情報と対応付けてメモリに記憶されたカール種別情報が示すモードに従ってカール矯正ユニット４０の制御を行う。

また、矯正モードだけでなく、それらモードでの矯正量、つまり、ベルトの湾曲の度合いをも用紙の種別に応じて自動的に特定されるようにしてもよい。この変形例は、各種用紙の属性を夫々示す属性情報と、それらの属性を有する用紙のカールを矯正する際の可動ロールの移動量を示す移動量情報とを各々対応付けて記憶した移動量記憶メモリを更に備えることによって実現される。そして、この変形例において、矯正モード切替制御部９０は、ユーザが設定部３０を介して設定した属性の属性情報と対応付けて移動量記憶メモリが示す移動量情報が示す移動量だけ各可動ロール５５及び７５を移動させることにより、カールの矯正の度合いをコントロールする。

カール矯正装置と画像形成装置の構成を示す図である。 カール矯正ユニットの詳細構成を示す図である。 アッパーカール矯正モード時の動作を示す図である。 ダウンカール矯正モード時の動作を示す図である。

符号の説明

１１…定着ユニット、２０…カール矯正装置、３０…設定部、４０…カール矯正ユニット、４１…ベルトニップ、５１…下側ベルト、５２，７２…駆動ロール、５３，８３…従動ロール、５４，６０，７４，８０…モータ、５５，７５…軸心、５６，７６…リンク部材、５７…入口側ガイドシュート、５８，７８…変位機構、５９…カム部材、６１…カム従動部材、６２…カム軸、６３…ガイド支持バー、６３…ガイド支持バー、６４…長孔、６５…バネ、７１…上側ベルト、７２…駆動ロール、７３…従動ロール、７７…出口側ガイドシュート、７９…カム部材、８１…カム従動部材、９０…矯正モード切替制御部、９１…筐体、９５…排紙口

Claims (5)

1. トナー定着機構と排紙口の間に介在し、トナー定着機構によるトナー像の定着を経た用紙のカールを矯正して排紙口へ供給するカール矯正装置であって、
   筐体と、
   各々が、指定された量だけ第１の方向及びその逆の第２の方向へ移動する可動ロールと前記筐体に固定された固定ロールとの間に夫々巻回されたベルトである第１のベルトと第２のベルトの駆動面同士を、それら両ベルトを夫々巻回した可動ロールの各々が自身に巻回されているベルトを挟んで自身とは別の可動ロールに巻回されているベルトの駆動面における両端から所定量だけ中央寄りの位置と夫々当接するように重ね合わせてなるカール矯正搬送路と、
   前記トナー定着機構から搬出される用紙を前記カール矯正搬送路の入口へ導く入口側ガイドシュートと、
   前記カール矯正搬送路を経由してその出口から搬出される用紙を前記排出口へ導く出口側ガイドシュートと、
   第１のベルトを巻回させた可動ロールを第１の方向又は第２の方向へ所定量だけ移動させることによって、当該可動ロールが当接されている第１のベルトの駆動面をその移動方向へ湾曲させると共に、第２のベルトを巻回させた可動ロールを第１のベルトを巻回させた可動ロールと同じ方向へ所定量だけ移動させることによって、当該可動ロールが当接されている第２のベルトの駆動面を略直線状にするアッパーカール矯正モードと、第２のベルトを巻回した可動ロールを第１の方向又は第２の方向へ所定量だけ移動させることによって、当該可動ロールが当接されている第２のベルトの駆動面をその移動方向へ湾曲させると共に、第１のベルトを巻回させた可動ロールを第２のベルトを巻回させた可動ロールと同じ方向へ所定量だけ移動させることによって、当該可動ロールが当接されている第１のベルトの駆動面を略直線状にするダウンカール矯正モードとを切り換える矯正モード切替制御手段と
   を備えるカール矯正装置。
2. 請求項１に記載のカール矯正装置において、
   前記第１のベルト及び第２のベルトを夫々巻回させた各固定ロールは、
   自身に巻回されているベルトを前記カール矯正搬送路の入口から出口に向かって駆動させる駆動ロールであり、
   前記第１のベルト及び第２のベルトを夫々巻回させた各可動ロールは、
   前記駆動を受けて回転する従動ロールである
   カール矯正装置。
3. 請求項１又は２に記載のカール矯正装置において、
   前記入口側ガイドシュートは、
   第１のベルトに巻回された可動ロールに一端を連結させた板体であり、
   前記出口側ガイドシュートは、
   第２のベルトに巻回された可動ロールに一端を連結させた板体である
   カール矯正装置。
4. 請求項１乃至３に記載のカール矯正装置において、
   各種用紙の属性を夫々示す属性情報と、アッパーカール又はダウンカールを示すカール種別情報とを各々対応付けたカール種別記憶メモリと、
   用紙の属性を設定する属性設定手段と
   を備え、
   前記矯正モード切替制御手段は、
   前記属性設定手段を介して設定された属性の属性情報と対応付けて前記カール種別記憶メモリに記憶されたカール種別情報を特定し、特定したカール種別情報がアッパーカールを示すものであるときは前記アッパーカール矯正モードに従って前記各可動ロールの移動を制御する一方で、そのカール種別情報がダウンカールを示すものであるときは前記ダウンカール矯正モードに従って前記各可動ロールの移動を制御する
   カール矯正装置。
5. 請求項４に記載のカール矯正装置において、
   各種用紙の属性を夫々示す属性情報と、それらの属性を有する用紙のカールを矯正する際の可動ロールの移動量を示す移動量情報とを各々対応付けて記憶した移動量記憶メモリ
   を更に備え、
   前記矯正モード切替制御手段は、
   前記属性設定手段を介して設定された属性の属性情報と対応付けて前記移動量記憶メモリに記憶された移動量情報を特定し、特定した移動量情報が示す移動量だけ前記各可動ロールを移動させる
   カール矯正装置。

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