JP2009102089A - Curl straightening device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に搭載されて、オイル成分が付着した記録材のカールを矯正するカール矯正装置、詳しくは、軟質ローラの経時変化に起因するカール矯正量の変化を軽減させる制御に関する。 The present invention relates to a curl correction apparatus that is mounted on an image forming apparatus and corrects curling of a recording material to which an oil component is adhered, and more particularly, to control for reducing a change in the amount of curl correction caused by a change with time of a soft roller.
電子写真方式の画像形成装置における定着装置の下流に配置されて、トナー像を定着された記録材のカールを矯正するカール矯正装置が実用化されている。 2. Description of the Related Art A curl correction device that is disposed downstream of a fixing device in an electrophotographic image forming apparatus and corrects curling of a recording material on which a toner image is fixed has been put into practical use.
特許文献1には、トナー像を定着された記録材を受け入れて記録材のカールを矯正するカール矯正装置が示される。ここでは、金属製の硬質ローラに、スポンジ組織のゴム材料を用いた軟質ローラを圧接してニップを形成しており、軟質ローラに対する硬質ローラの侵入量は、侵入量の調整機構によって可変に設定可能である。そして、硬質ローラの侵入量は、記録材の種類、定着温度、環境湿度、画像のトナー載り量等の画像形成条件に応じて自動的に設定され、カールが大きくなる画像形成条件では、侵入量が大きく設定される。 Patent Document 1 discloses a curl correction apparatus that receives a recording material on which a toner image is fixed and corrects curling of the recording material. Here, a nip is formed by pressing a soft roller made of rubber material of sponge structure to a metal hard roller, and the amount of penetration of the hard roller into the soft roller can be variably set by the adjustment mechanism of the penetration amount Is possible. The intrusion amount of the hard roller is automatically set according to the image forming conditions such as the type of the recording material, the fixing temperature, the environmental humidity, and the amount of applied toner on the image. Is set larger.
定着装置の下流側にカール矯正装置を配置した場合、画像形成枚数(矯正枚数)の増大に伴って、カールの矯正量が少しずつ過大になり、逆方向のカールが記録材に形成され始めることが判明した。 When a curl correction device is disposed downstream of the fixing device, the amount of curl correction gradually increases as the number of image formations (number of corrections) increases, and curling in the opposite direction starts to be formed on the recording material. There was found.
そして、カールの矯正量が過剰となったカール矯正装置を分解して軟質ローラを観察したところ、スポンジ組織のゴム材料がオイル成分を含んで膨潤し、軟質ローラの直径を増大させていることが判明した。 Then, when the curl correction device with an excessive curl correction amount was disassembled and the soft roller was observed, it was found that the rubber material of the sponge tissue was swollen with an oil component, and the diameter of the soft roller was increased. found.
定着装置では、高温の定着部にトナー等が付着しないように、又は付着しても簡単に分離するように、ごく少量のオイルを絶えず定着部の表面に塗布している。また、定着部の汚れをウエブの摺擦で拭き取る定着装置の場合、ウエブに含浸させたオイルが定着部の表面に塗布される。 In the fixing device, a very small amount of oil is continuously applied to the surface of the fixing unit so that toner or the like does not adhere to the high-temperature fixing unit or is easily separated even if it adheres. In the case of a fixing device that wipes off dirt on the fixing unit by rubbing the web, oil impregnated in the web is applied to the surface of the fixing unit.
定着部の表面に付着したオイルは、記録材に付着してカール矯正装置に運ばれ、ニップのスポンジ組織の伸縮に伴ってスポンジ組織に吸い込まれ、オイルに親和性又は反応性のあるゴム材料を変質させていた。 The oil adhering to the surface of the fixing unit adheres to the recording material and is carried to the curl correction device, and is sucked into the sponge tissue along with the expansion and contraction of the sponge tissue of the nip, and a rubber material having affinity or reactivity with the oil is used. It was altered.
本発明は、オイル成分が付着した記録材のカールを矯正し続けても、カールの矯正量が不適正にならないカール矯正装置を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a curl correction apparatus in which the amount of curl correction is not inappropriate even if the curl of a recording material to which an oil component is adhered is continuously corrected.
本発明のカール矯正装置は、硬質ローラと、前記硬質ローラに圧接してニップを形成し、前記硬質ローラよりも柔らかい軟質ローラと、前記軟質ローラと前記硬質ローラとの相対位置を可変に調整する調整機構と、を備え、オイルが付着した記録材を前記ニップに通過させて記録材のカールを矯正するものである。そして、前記軟質ローラのオイルの吸収量に応じて前記軟質ローラと前記硬質ローラとの相対位置を調整するように前記調整機構を制御する制御手段を備える。 The curl correction apparatus of the present invention forms a nip by pressing against the hard roller and the hard roller, and variably adjusts the soft roller softer than the hard roller, and the relative position of the soft roller and the hard roller. And an adjustment mechanism, and the curling of the recording material is corrected by passing the recording material to which oil has adhered through the nip. And a control unit configured to control the adjustment mechanism so as to adjust a relative position between the soft roller and the hard roller in accordance with an amount of oil absorbed by the soft roller.
別の本発明のカール矯正装置は、硬質ローラと、前記硬質ローラに圧接してニップを形成し、前記硬質ローラよりも柔らかい軟質ローラと、前記軟質ローラと前記硬質ローラとの相対位置を可変に調整する調整機構と、を備え、オイルが付着した記録材を前記ニップに通過させて記録材のカールを矯正するものである。そして、前記軟質ローラの表面位置を検知する検知手段と、前記検知手段によって検知された前記表面位置の変化量に基づいて前記軟質ローラと前記硬質ローラとの相対位置を調整するように調整機構を制御する制御手段とを備える。 Another curl correction apparatus according to the present invention forms a nip by being pressed against the hard roller, and a soft roller softer than the hard roller, and the relative position of the soft roller and the hard roller is variable. And an adjusting mechanism for adjusting, and the curling of the recording material is corrected by passing the recording material to which oil is adhered through the nip. And detecting means for detecting the surface position of the soft roller, and an adjustment mechanism for adjusting the relative position between the soft roller and the hard roller based on the amount of change in the surface position detected by the detecting means. Control means for controlling.
本発明のカール矯正装置は、軟質ローラのオイルの吸収量に基づいて、制御手段が調整手段を制御するので、カールの矯正量のオイルによる変化が少なくなる。従って、オイル成分が付着した記録材のカールを矯正し続けても、カールの矯正量が不適正にならないカール矯正装置を提供できる。 In the curl correction apparatus of the present invention, since the control unit controls the adjustment unit based on the amount of oil absorbed by the soft roller, the change in the curl correction amount due to the oil is reduced. Accordingly, it is possible to provide a curl correction device in which the amount of curl correction is not inappropriate even if the curl of the recording material to which the oil component is adhered is continuously corrected.
以下、本発明のいくつかの実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明は、同じ画像形成条件に対する侵入量の設定を、新品状態と中古状態とで異ならせる限りにおいて、各実施形態の構成の一部又は全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。 Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is another implementation in which part or all of the configuration of each embodiment is replaced with an alternative configuration as long as the intrusion amount setting for the same image forming condition is different between a new state and a used state. It can also be implemented in the form.
従って、中間転写体を用いる画像形成装置に限らず、感光体から記録材へ直接転写する画像形成装置、記録材搬送体に担持された記録材へトナー像を転写する画像形成装置等でも実施できる。 Therefore, the present invention is not limited to an image forming apparatus using an intermediate transfer member, and can also be implemented by an image forming device that directly transfers a photosensitive member to a recording material, an image forming device that transfers a toner image to a recording material carried on a recording material conveyance body, .
実施形態では、トナー像の形成/転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、FAX、複合機等、種々の用途で実施できる。 In the embodiment, only main parts related to toner image formation / transfer will be described. However, the present invention includes a printer, various printing machines, a copier, a fax machine, and a multifunction machine in addition to necessary equipment, equipment, and a housing structure. Etc., and can be implemented for various applications.
なお、特許文献1に示される画像形成装置の一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。 In addition, about the general matter of the image forming apparatus shown by patent document 1, illustration is abbreviate | omitted and the overlapping description is abbreviate | omitted.
<第1実施形態>
図1は第1実施形態の画像形成装置の概略構成を示す縦断面である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a longitudinal section showing a schematic configuration of the image forming apparatus according to the first embodiment.
図1に示すように、カラープリンタ100は、ロータリ現像装置を備えた1ドラム型中間転写方式の画像形成装置である。
As shown in FIG. 1, a
像担持体としての感光体ドラム(以下、単に「感光体」という)1は、図示しないモータで駆動されて矢印A方向に回転する。感光体1の周囲には、一次帯電器7、露光装置8、回転現像体13、転写装置10、クリーナ装置12が配置されている。
A photosensitive drum (hereinafter simply referred to as “photosensitive member”) 1 as an image carrier is driven by a motor (not shown) and rotates in the direction of arrow A. Around the photoreceptor 1, a primary charger 7, an exposure device 8, a
回転現像体13は、フルカラー現像のための4色分の現像装置13Y、13M、13C、13Kを内蔵する。現像装置13Y、13M、13C、13Kは、感光体1上の潜像をそれぞれY、M、C、Kのトナーで現像する。
The rotating
各色のトナーを現像する際には、駆動モータ42の駆動によって回転現像体13を矢印R方向に回転させる。そして、回転現像体13に敷設された位置検出フラグ73を回転現像体HPセンサ60で検出することで、回転現像体13の基準位置を検出する。基準位置から回転現像体13を所定の回転角度回転させることにより、当該色の現像装置が感光体1に当接するように位置合わせされる。
When developing the toner of each color, the
容器80、81、82、83は、現像装置13Y、13M、13C、13Kのトナーが減少した際に補給するトナーを保存している。容器80、81、82、83は、トナー補給経路84、85、86、87、88を介して、トナー補給経路88の位置に停止した現像装置13Y、13M、13C、13Kにトナーを補給する。
The
駆動モータ42は、回転現像体13の回転を行うステッピングモータである。ソレノイド43は、回転現像体13の位置固定のロック機構を動作させる。ロック検知センサ72は、ロック機構の動作を検出するフォトインタラプタである。
The drive motor 42 is a stepping motor that rotates the
転写装置10は、ベルト2を帯電させて感光体1に担持されたトナー像をベルト2に一次転写させる。クリーナ装置12は、一次転写を逃れて感光体1上に残留したトナーを除去・回収する。残留したトナーを除去・回収された感光体1は、除電装置(不図示)で一様に0ボルト付近まで除電されて、次の画像形成サイクルに備える。
The
ベルト2は、駆動ローラ17、テンションローラ18、バックアップローラ19からなるローラ類に掛け渡されていて、テンションローラ18によって所定の張力が与えられている。
The belt 2 is stretched around rollers including a
ベルト2を挟んでローラ17と対向する位置には、ベルトクリーナ22が当接/離間可能に設けられていて、二次転写後のベルト2上の残留トナーがクリーナブレードで掻き落とされる。
A belt cleaner 22 is provided at a position facing the
記録材カセット23内に配置された記録材は、リフタモータ40の動作により、ピックアップローラ24に当接する位置まで引き上げられる。記録材カセット23からピックアップローラ24で搬送路に引き出された記録材は、ローラ対25、26によって、転写ローラ21とベルト2とのニップ部(当接部)に給送される。
The recording material disposed in the
紙面高さセンサ50は、記録材カセット23内での紙面高さを検知する。搬送センサ51〜58は、搬送路上に配置されて、各ポイントでの記録材の有無又は記録材の搬送タイミングを検知する。カセット着脱センサ70は、記録材カセット23の着脱を検知する。ドア開閉スイッチ71は、本体内部へのアクセスを可能とするドア41の開閉に応じて動作して、駆動負荷への電力供給を遮断/接続させる。
The paper
カラープリンタ100では、次のようにして画像が形成される。まず、帯電装置7に電圧を印加して感光体1の表面を予定の帯電部電位で一様にマイナス帯電させる。続いて、帯電された感光体1上の画像部分が予定の露光部電位になるようにレーザースキャナからなる露光装置8で露光を行い潜像が形成される。
In the
カラープリンタ100の画像形成タイミングは、ベルト2上の所定位置を基準とする信号ITOPを基準に制御されている。テンションローラ18およびバックアップローラ19の間には、基準位置を検知する反射型位置センサ36が配置されている。露光装置8は、信号ITOPを検知したタイミングで露光を開始する。露光装置8は、図示しない画像制御部で生成される画像信号に基づいて露光をオン・オフすることにより、画像に対応した潜像を形成する。
The image forming timing of the
現像装置13Y等の現像ローラには、各色毎に予め設定された現像バイアスが印加されており、潜像は、現像ローラの位置を通過時にトナーで現像され、トナー像として可視化される。
A developing bias set in advance for each color is applied to the developing roller such as the developing
感光体1上に現像された各色のトナー像は、転写装置10によって中間転写体としてのベルト2に順次転写されて、4色のトナー像がベルト2上に重ね合わされる。
The toner images of each color developed on the photosensitive member 1 are sequentially transferred onto the belt 2 as an intermediate transfer member by the
ベルト2上に担持された4色のトナー像は、転写ローラ21とベルト2のニップ部で記録材に一括二次転写転写され、定着装置5で熱定着されてデカーラ301Aへ排出される。
The four-color toner images carried on the belt 2 are collectively transferred and transferred onto the recording material at the nip portion between the
両面印刷の場合、フラッパ32を動作させて、搬送ローラ27の方向へ記録材を搬送する。搬送ローラ28でフラッパ33を越えるまで搬送を行った後、搬送ローラ28を逆回転するとともにフラッパ33を動作させることで、記録材を搬送ローラ29方向へ搬送する。記録材は、搬送ローラ30、31で搬送して、記録材カセット23からの搬送路に合流させることにより、1面目とは反対の面に画像形成される。
In the case of duplex printing, the flapper 32 is operated to convey the recording material in the direction of the
カラープリンタ100は、広く普及している普通紙、再生紙と呼ばれる比較的薄手の紙から、光沢紙、コート紙と呼ばれる比較的厚手で特殊な用途の紙まで、種々の記録材を使用できる。
The
普通紙、再生紙は薄手であることから、トナー像を転写して定着装置5を通しても、カール(そり)量は比較的小さい。しかし、光沢紙、コート紙は厚手であること、表面がコーティングされていることなどから定着装置5を通した後に、非常に大きなカールが発生する。 Since plain paper and recycled paper are thin, even when the toner image is transferred and passed through the fixing device 5, the curl amount is relatively small. However, since the glossy paper and the coated paper are thick and the surface is coated, a very large curl is generated after passing through the fixing device 5.
そこで、カラープリンタ100より排出された記録材は、カール矯正装置の一例であるデカーラ301Aを通過してカールを矯正された後に、排紙トレイ302又は図示しないフィニッシャに排出される。
Accordingly, the recording material discharged from the
<カール矯正装置>
図2は第1実施形態のデカーラの概略構成を示す縦断面図、図3はデカーラの侵入量調整機構の概略構成の説明図、図4はデカーラの制御に関わる制御装置の概略構成の説明図である。
<Curl correction device>
2 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of the decurler according to the first embodiment, FIG. 3 is an explanatory diagram of a schematic configuration of a decurler intrusion amount adjusting mechanism, and FIG. 4 is an explanatory diagram of a schematic configuration of a control device related to control of the decurler. It is.
図2に示すように、デカーラ301Aには、ステンレス製の硬質ローラ303、304と、スポンジ組織のウレタンゴム材料で弾性層が形成された軟質ローラ305、306とで形成されるローラ対が2組配置される。記録材の搬送方向Cの上流側(図中右側)には、硬質ローラ303と軟質ローラ305とがローラ対を形成し、下流側(図中左側)には、硬質ローラ304と軟質ローラ306とがローラ対の位置関係を反転して配置される。
As shown in FIG. 2, the
図4を参照して図2に示すように、硬質ローラ303は、駆動モータ511によって駆動されて回転し、硬質ローラ304は、駆動モータ512によって駆動されて回転する。軟質ローラ305、306は、それぞれ圧接する硬質ローラ303、304に従動駆動されて回転する。
As shown in FIG. 2 with reference to FIG. 4, the
なお、駆動に関しては、この他に、軟質ローラ305、306を駆動して硬質ローラ303、304を従動させてもよく、硬質ローラ303、304と軟質ローラ305、306との両方を駆動してもよい。
In addition to this, in addition to this, the
ただし、軟質ローラ305、306を駆動側とすると、後述する直径の経時変化を相殺するための速度調整が必要になるので、硬質ローラ303、304を駆動側とすることが好ましい。また、駆動伝達機構を簡略化できることから、片側での駆動が好ましい。従って、第1実施形態では、硬質ローラ303、304を駆動して、軟質ローラ305、306を従動させた。
However, if the
記録材は、用紙搬送ガイド307、308、309、310、311、312に案内されて、硬質ローラ303、304と軟質ローラ305、306とのニップにより挟持搬送される。
The recording material is guided by the paper conveyance guides 307, 308, 309, 310, 311, and 312, and is nipped and conveyed by the nip between the
制御装置501は、記録材が完全に排出されたかどうかを、搬送経路の最下流に配置されたセンサ313によって検出する。制御装置501は、センサ313の出力を検知して、デカーラ301Aを通過した記録材の枚数をカウントしてRAM504に記憶する。
The
図4を参照して図3に示すように、軟質ローラ305、306は、侵入量調整機構320、330によって、それぞれ方向A、Bに移動され、硬質ローラ303、304に押し付けられる。
As shown in FIG. 3 with reference to FIG. 4, the
上流側の軟質ローラ305は、軸404を支点として支持された部材402に、軸406で支持される。部材402は、軸410を支点として支持されたカム408に当接して配置される。
The upstream
カム408は、モータ513によって、軸410を支点に矢印D方向に回動されることにより、部材402を矢印E方向に移動させる。これにより、部材402は、軸404を支点にして矢印F方向に回動され、上流側の軟質ローラ305は、矢印A方向に移動して硬質ローラ303に押し付けられる。
The cam 408 moves the
下流側の軟質ローラ306は、軸403を支点として支持された部材401に、軸405で支持される。部材401は、軸409を支点として支持されたカム407に当接して配置される。
The downstream
カム407は、モータ514によって、軸409を支点に矢印G方向に回動されることにより、部材401を矢印H方向に移動させる。これにより、部材401は、軸403を支点にして矢印I方向に回動され、下流側の軟質ローラ306は、矢印Bの方向に移動して硬質ローラ304に押し付けられる。
The
図3を参照して図4に示すように、制御装置501には、CPU502、ROM503、RAM504、I/O505がバス506によって接続される。上述したモータ511、モータ512、モータ513、モータ514は、I/O505に接続されたモータドライバ507、508、509、510にそれぞれ接続されている。
As shown in FIG. 4 with reference to FIG. 3, a
CPU502は、ROM503から読み出した制御プログラムに従って、RAM504を用いて必要な演算を実行し、I/O505を通じてモータ、センサ等の各種入出力を処理する。
The
モータ511は、上流側の硬質ローラ303を駆動し、モータ512は下流側の硬質ローラ304を駆動する。
The
モータ513は、カム408を駆動して上流側のローラ対の侵入量を調整し、モータ514は、カム407を駆動して下流側のローラ対の侵入量を調整する。つまり、カム408が駆動されることで上流側のローラ対において、上流側の軟質ローラ305と上流側の硬質ローラ303との相対位置が調整される。モータ514がカム407を駆動することで下流側のローラ対において、上流側の軟質ローラ306と下流側の硬質ローラ304との相対位置が調整される。モータ513、514は、位置制御に適したステッピングモータを使用し、調整量の一例であるパルス数で回転量を制御した。
The
ローラ対の侵入量を所定の値に調整するための構成として、センサ515、516がI/O505に接続されている。センサ515は、カム408の基準位置を検出し、センサ516は、カム407の基準位置を検出する。
制御装置501は、センサ515で検出した基準位置を基点にして、カム408をモータ513に供給するパルス数に応じた角度だけ回転させて、軟質ローラ305を位置制御して、上流側の硬質ローラ303の侵入量を決める。
The
制御装置501は、センサ516で検出した基準位置を基点にして、カム407をモータ514に供給するパルス数に応じた角度だけ回転させて、軟質ローラ306を位置制御して、下流側の硬質ローラ304の侵入量を決める。
The
制御装置501は、画像形成を開始する前に、画像形成条件に応じてローラ対の侵入量を予測的に設定して、定着された記録材を待ち受ける。カール矯正した記録材のカールの方向と量とを検知して侵入量にフィードバックする方式では、1枚目の記録材に致命的なカールが発生する可能性があるからである。1枚ごとに異なるカール量を正確に見積もって侵入量を適正に設定するには、数10枚のカール量を平均する必要がある。しかし、大きくカールした記録材が排紙トレイ302に数10枚積載されると、適正にカール矯正された記録材をその上に積載できなくなるからである。
Prior to starting image formation, the
制御装置501は、搬送経路の最下流に配置されたセンサ313によって記録材の後端を検出して、デカーラ301Aを通過した記録材の通算枚数をカウントし、RAM504に記憶する。
The
制御装置501は、軟質ローラ305、306を新品状態で使用開始して以降におけるカール矯正した記録材の通算枚数に基づいて、軟質ローラ305、306の耐用状態を見積もる。そして、カール矯正した記録材の通算枚数に応じてローラ対の侵入量を修正することにより、軟質ローラ305、306の半径の経時変化を相殺する。つまり、記録材の通算枚数に基づいて、軟質ローラ305、306のオイルの吸収量を推定する。そして推定した軟質ローラ305、306のオイルの吸収量に基づいて、軟質ローラ305、306と硬質ローラ303、304との相対位置を調整する。
<画像形成条件に応じた侵入量の調整>
図5はデカーラにおける記録材のカール矯正の説明図である。図5中、(a)は上流側のニップによるカール矯正、(b)は下流側のニップによるカール矯正である。
The
<Adjustment of penetration amount according to image formation conditions>
FIG. 5 is an explanatory diagram of the curl correction of the recording material in the decurler. In FIG. 5, (a) is the curl correction by the upstream nip, and (b) is the curl correction by the downstream nip.
図5の(a)に示すように、上流側に配置された硬質ローラ303と軟質ローラ305の矯正ニップKUでは、硬質ローラ303が軟質ローラ305にΔU侵入して、下向きに凸な矯正面が形成される。
As shown in FIG. 5A, in the correction nip KU between the
上面にトナー像が転写・定着されて上向きに凸にカールした記録材P1は、矯正ニップKUを通過する過程で、軟質ローラ305によって、硬質ローラ303の下向きに凸な曲面に押し付けられて、上向きに凸なカールを除去される。
The recording material P1 on which the toner image is transferred and fixed on the upper surface and is convexly curled upward is pressed by the
図5の(b)に示すように、下流側に配置された硬質ローラ304と軟質ローラ306の矯正ニップKDでは、硬質ローラ304が軟質ローラ306にΔD侵入して、上向きに凸な矯正面が形成される。
As shown in FIG. 5B, in the correction nip KD between the
上面にトナー像が転写・定着されて下向きに凸にカールした記録材P1は、矯正ニップKDを通過する過程で、軟質ローラ306によって、硬質ローラ305の上向きに凸な曲面に押し付けられて、下向きに凸なカールを除去される。
The recording material P1 on which the toner image is transferred and fixed on the upper surface and curled downwardly is pressed by the
図1を参照して図4に示すように、制御装置501は、露光装置8に供給するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像データから、記録材に転写されるトナー載り量を計算する。
As shown in FIG. 4 with reference to FIG. 1, the
制御装置501は、操作者が設定した記録材の種類でROM503のデータテーブルを参照して、記録材の坪量(単位面積当たり重量:g/m2)を求める。
The
制御装置501は、トナー載り量と記録材の坪量とでROM503のデータテーブルを参照して、定着後に予想される記録材のカールの向きと量とを求める。
The
設定手段の一例である制御装置501は、定着後に予想される記録材のカールの向きと量とに応じて、モータ513、514を作動させて、矯正ニップKUにおける侵入量ΔUと矯正ニップKDにおける侵入量ΔDとを設定する。
The
予想される記録材のカールが上向きに凸な場合、ΔU>ΔDに設定され、カール量が大きくなるにつれて、ΔUは、L0、L1、L2、L3の4段階に増加される。 When the expected curl of the recording material is convex upward, ΔU> ΔD is set, and ΔU is increased in four stages of L0, L1, L2, and L3 as the curl amount increases.
予想される記録材のカールが下向きに凸な場合、ΔU<ΔDに設定され、カール量が大きくなるにつれて、ΔDは、L0、L1、L2、L3の4段階に増加される。 When the expected curl of the recording material is convex downward, ΔU <ΔD is set, and ΔD is increased in four stages of L0, L1, L2, and L3 as the curl amount increases.
表1は、侵入量ΔU(ΔD)の設定0、1、2、3における侵入量L0、L1、L2、L3と、上記基準位置からモータ513(514)に供給されるパルス数とを示している。
Table 1 shows the intrusion amounts L0, L1, L2, and L3 at the
表1に示すように、侵入量ΔU(ΔD)の設定は、設定0から設定3まで4段階あり、それぞれに侵入量L0、L1、L2、L3が予め決められている。侵入量L0、L1、L2、L3に対応するカム408、407の回動角が、モータ513、514の駆動パルス数として割り付けられている。
As shown in Table 1, the intrusion amount ΔU (ΔD) is set in four stages from setting 0 to setting 3, and the intrusion amounts L0, L1, L2, and L3 are determined in advance. The rotation angles of the
なお、モータ513、514には、いうまでもなくDCモータ等も可能であり、この場合は、パルス数の代わりに駆動時間が割り付けられることとなる。
Needless to say, the
表2は、記録材の坪量とトナー載り量とに基づいて設定される侵入量の変換テーブルである。 Table 2 is an intrusion amount conversion table set based on the basis weight of the recording material and the applied toner amount.
記録材の坪量を最小のaから最大dまでの4段階に分け、トナー載り量を最小のAから最大のDまでの4段階に分け、各組み合わせに対して、表1で説明した設定0〜設定3が割り付けてある。
The basis weight of the recording material is divided into four stages from the minimum a to the maximum d, and the applied toner amount is divided into four stages from the minimum A to the maximum D, and the setting 0 described in Table 1 for each combination. ~
制御装置501は、画像形成ジョブを受信すると、設定された記録材の種類と受信した画像データとに基づいて、上述したように、侵入量ΔU(ΔD)を設定して画像形成を開始させる。表2に示すように記録材の坪量とトナー載り量とに応じた設定0、1、2、3が選択され、表1に示すように設定0、1、2、3に応じたパルス数の制御が実行される。
When receiving the image forming job, the
なお、ここでは、説明を簡単にするために、記録材の坪量とトナー載り量とに応じた調整を説明した。しかし、実際には、記録材の搬送速度、定着装置の構成、定着温度、記録材の材料、環境湿度、トナー材質(含有するワックスの種類、量)等の画像形成条件も加味して、侵入量ΔU(ΔD)を設定している。これらの画像形成条件も、定着後の記録材のカールの向きと量に影響しているからである。 Here, in order to simplify the description, the adjustment according to the basis weight of the recording material and the applied toner amount has been described. In practice, however, the intrusion takes into account image forming conditions such as recording material transport speed, fixing device configuration, fixing temperature, recording material, environmental humidity, and toner material (type and amount of wax contained). The amount ΔU (ΔD) is set. This is because these image forming conditions also affect the curl direction and amount of the recording material after fixing.
<通算枚数に応じた侵入量の補正>
図6は軟質ローラの経時変化の説明図、図7は通算枚数に応じた侵入量の補正制御のフローチャートである。
<Intrusion amount correction according to the total number>
FIG. 6 is an explanatory diagram of the change with time of the soft roller, and FIG. 7 is a flowchart of the intrusion amount correction control according to the total number of sheets.
図1に示すように、定着装置5では、内部の定着ローラの汚れを防止するためにオイルを塗布している。また、定着ローラの汚れをふき取るウエブと呼ばれる清掃部材が配置されていて、清掃部材にオイルが塗布されている。従って、定着装置5を記録材が通過する過程で定着ローラ表面のオイルが記録材の表面に付着し、下流のカール矯正装置301Aを通過する過程で、スポンジ組織の軟質ローラ305、306がオイルを吸収する。
As shown in FIG. 1, in the fixing device 5, oil is applied in order to prevent the internal fixing roller from being soiled. A cleaning member called a web for wiping off the fixing roller is disposed, and oil is applied to the cleaning member. Therefore, the oil on the surface of the fixing roller adheres to the surface of the recording material in the process of passing the recording material through the fixing device 5, and the
また、現像装置13Y、13M、13C、13Kに充填されたトナーには、ワックス等の樹脂が含有されており、これらもオイルに溶解して軟質ローラ305、306に吸収される。
The toner filled in the developing
このため、カール矯正装置301Aを通過する記録材の通算枚数が増えていくにつれ、軟質ローラ305、306は、オイル及びワックスで膨潤し、半径が大きくなっていく。半径が大きくなると、カールの矯正量が大きくなり、カール量が増えて記録材の積載の見映えが悪くなっていく。
For this reason, as the total number of recording materials passing through the
図6の(a)に示すように、半径Tの軟質ローラ305の新品状態で、画像形成条件に応じて侵入量Lが設定されている。
As shown in FIG. 6A, the penetration amount L is set in accordance with the image forming conditions in the new state of the
図6の(b)に示すように、画像形成の通算枚数が1万枚に達した軟質ローラ305の中古状態では、軟質ローラ305が半径T’に膨潤している。定着装置5のオイルを表面に含んだ記録材が通過するにつれて、そのオイルがスポンジ組織の軟質ローラ305に吸収され、蓄積して膨潤し続けた結果である。
As shown in FIG. 6B, in the used state of the
このとき、画像形成条件に応じて、侵入量Lを設定すると、実質的な侵入量Lrは、軟質ローラ305の半径Tの増加分だけ増えて、Lr=L+(T−T’)となる。
At this time, if the intrusion amount L is set according to the image forming conditions, the substantial intrusion amount Lr increases by an increase in the radius T of the
従って、実質的な侵入量Lrを必要な侵入量Lに補正するためには、図6の(c)に示すように、補正後の侵入量L’=L−(T−T’)となるように侵入量Lを補正する。 Therefore, in order to correct the substantial intrusion amount Lr to the necessary intrusion amount L, as shown in FIG. 6C, the corrected intrusion amount L ′ = L− (T−T ′). The intrusion amount L is corrected as follows.
軟質ローラ305の径の変化量T−T’は、実験的に得られた記録材の通算枚数に対応した数値として、表3に示す変換テーブルをROM503に格納している。
The change amount T-T ′ of the diameter of the
表3に示すように、規定値の一例である通算枚数Aまでは、上流側の侵入量ΔUと下流側の侵入量ΔDとについて、設定N(N=0、1、2、3)に対するパルス数に、初期値Zn(Zn=Z0、Z1、Z2、Z3)を使用する。 As shown in Table 3, up to the total number A, which is an example of the specified value, pulses for the setting N (N = 0, 1, 2, 3) for the upstream intrusion amount ΔU and the downstream intrusion amount ΔD. The initial value Zn (Zn = Z0, Z1, Z2, Z3) is used for the number.
通算枚数Aを超えて規定値の一例である通算枚数Bまでは、上流側の侵入量ΔUについて、設定N(N=0、1、2、3)に対するパルス数に、補正値Za1n(Za10、Za11、Za12、Za13)を使用する。また、下流側の侵入量ΔDについては、設定N(N=0、1、2、3)に対するパルス数に、補正値Za1nより小さな補正値Zb1n(Zb10、Zb11、Zb12、Zb13)を使用する。 From the total number A to the total number B, which is an example of the specified value, the correction value Za1n (Za10,...) Is set to the number of pulses for the setting N (N = 0, 1, 2, 3) for the upstream intrusion amount ΔU. Za11, Za12, Za13) are used. For the downstream intrusion amount ΔD, a correction value Zb1n (Zb10, Zb11, Zb12, Zb13) smaller than the correction value Za1n is used as the number of pulses for the setting N (N = 0, 1, 2, 3).
上流側と下流側とで設定が違う理由は、一般的には、上流側のニップで先にオイルを吸収するので、上流側の軟質ローラ305の方が下流側の軟質ローラ306よりも膨潤量が大きくなり、補正する値も大きくなるからである。
The reason why the setting is different between the upstream side and the downstream side is that the oil is first absorbed in the upstream nip first, so the upstream
通紙枚数Bを超えると、上流側の侵入量ΔDについては、設定N(N=0、1、2、3)に対するパルス数に、補正値Za2n(Za20、Za21、Za22、Za23)を使用する。また、下流側の侵入量ΔDについては、設定N(N=0、1、2、3)に対するパルス数に、補正値Za2nより小さな補正値Zb2n(Zb20、Zb21、Zb22、Zb23)を使用する。上流側と下流側とで設定が違う理由は、上述したとおりである。 When the number B of sheets to be passed exceeds the correction value Za2n (Za20, Za21, Za22, Za23) is used for the number of pulses for the setting N (N = 0, 1, 2, 3) for the upstream intrusion amount ΔD. . For the downstream intrusion amount ΔD, a correction value Zb2n (Zb20, Zb21, Zb22, Zb23) smaller than the correction value Za2n is used as the number of pulses for the setting N (N = 0, 1, 2, 3). The reason why the setting is different between the upstream side and the downstream side is as described above.
補正値Za1n、Zb1n、Za2n、Zb2nは、デカーラ301A及び画像形成装置100における軟質ローラ305、306の膨潤速度を左右する要因を加味して設定されている。具体的には、定着装置5において塗布されるオイルの量やオイルの種類、トナーの載り量、トナーに含有される樹脂の成分および量、デカーラ301Aの構成、温度環境、軟質ローラ305、306の材質等である。
The correction values Za1n, Zb1n, Za2n, and Zb2n are set in consideration of factors that affect the swelling speed of the
図1〜図4を参照して図7に示すように、制御装置501は、デカーラ301Aを通過した記録材の通算枚数から軟質ローラ305、306の経時劣化を判断する。
As shown in FIG. 7 with reference to FIGS. 1 to 4, the
制御装置501は、デカーラ301Aを通過した記録材の通算枚数が所定枚数Aを超えたかどうかを判断する(S101)。
The
所定枚数Aを超えていない場合(S101のno)、制御装置501は、パルス数をZnに設定する(S102)。
When the predetermined number A is not exceeded (no in S101), the
通算枚数が所定枚数Aを超えた場合(S101のyes)、制御装置501は、通算枚数が所定枚数Bを超えたかどうかを判断する(S103)。
When the total number exceeds the predetermined number A (Yes in S101), the
通算枚数が所定枚数Bを超えていない場合(S103のno)、制御装置501は、パルス数をZa1n、Zb1nに設定する(S104)。
When the total number does not exceed the predetermined number B (no in S103), the
通算枚数が所定の値Bを超えた場合(S103のyes)、制御装置501は、パルス数をZa2n、Zb2nに設定する(S105)。
When the total number exceeds the predetermined value B (Yes in S103), the
第1実施形態のデカーラ301Aでは、軟質ローラ305、306経時変化による不具合を、制御のパルス数の補正で解消するので、膨潤して径が太くなった軟質ローラ305、306を使用し続けることができる。これまでは、交換するしかなかった膨潤した軟質ローラ305、306を交換2回分寿命延長して、記録材のカールを適正に矯正し続けることができ、ローラ交換のメンテナンスを減らせる。
In the
画像形成条件に先立って、画像形成条件に応じて予測的にパルス数を設定するので、1枚目の記録材に致命的なカールやカールに起因するジャムを引き起さない。カール量を正確に見積もるために数10枚の画像形成を待つ必要がない。この特徴を損なうことなく、記録材の通算枚数に応じて実質的な侵入量が所定値を維持するように、パルス量を補正することで、長く適切なカール矯正、記録材の搬送が可能となる。 Prior to the image forming condition, the number of pulses is set in a predictive manner according to the image forming condition, so that a fatal curl or a jam caused by the curl does not occur in the first recording material. There is no need to wait for image formation of several tens of sheets in order to accurately estimate the curl amount. Without damaging this feature, by correcting the pulse amount so that the substantial intrusion amount maintains a predetermined value according to the total number of recording materials, long and appropriate curl correction and recording material conveyance can be performed. Become.
従って、サービスマンにより定期的に行われるメンテナンスにおいて軟質ローラ305、306を交換する必要が無い、メンテナンスの頻度を少なくしたカール矯正装置を実現できる。
Accordingly, it is possible to realize a curl correction apparatus that does not require replacement of the
<第1実施形態の変形例>
図8は変形例1における通算枚数に対する侵入量調整の説明図である。
<Modification of First Embodiment>
FIG. 8 is an explanatory diagram of the intrusion amount adjustment with respect to the total number of sheets in the first modification.
第1実施形態では、通算枚数に応じてパルス数を2段階に調整する制御を説明したが、変形例1では、通算枚数に応じてリアルタイムに制御する。 In the first embodiment, the control for adjusting the number of pulses in two stages according to the total number of sheets has been described, but in Modification 1, the control is performed in real time according to the total number of sheets.
図8の(a)に示すように、軟質ローラ305、306を新品状態で使用開始して以降、カール矯正した記録材の通算枚数が増えるにつれて、新品状態からの半径の増加量が増える。これにより、軟質ローラ305、306に対する硬質ローラ303、304の実質的な侵入量ΔU、ΔDが増加することは上述したとおりである。
As shown in FIG. 8A, after starting to use the
そこで、制御装置501は、図8の(b)に示すように、補正定数に通算枚数を乗じてパルス数の削減数を演算し、表1に示すパルス数から差し引いたパルス数で、侵入量ΔU、ΔDを設定する。これにより、軟質ローラ305、306の径の変化に対応してリアルタイムにきめ細かくパルス数を調整して、一定のカール矯正効果を維持できる。
Therefore, as shown in FIG. 8B, the
第1実施形態では、記録材の通算枚数が増えるにつれて、侵入量ΔU、ΔDの制御量を小さくする制御を説明した。しかし、オイルの吸収によって組織が収縮して半径が経時的に減少するような軟質ローラ305、306の場合は、記録材の通算枚数が増えるにつれて、侵入量ΔU、ΔDの制御量を大きくする制御となる。
In the first embodiment, the control for reducing the control amounts of the intrusion amounts ΔU and ΔD as the total number of recording materials increases has been described. However, in the case of the
第1実施形態では、記録材の通算枚数に応じて侵入量ΔU、ΔDの制御量を変化させる制御を説明した。記録材の通算枚数は、検知が容易で、軟質ローラ305、306のオイル吸収量を比較的正確に反映しているからである。しかし、軟質ローラ305、306のオイル吸収量を反映するパラメータは、通算枚数には限らない。
In the first embodiment, the control for changing the control amounts of the intrusion amounts ΔU and ΔD according to the total number of recording materials has been described. This is because the total number of recording materials is easy to detect and reflects the oil absorption amount of the
変形例2では、デカーラ301Aを通過した記録材の通算面積を演算して、侵入量ΔU、ΔDの制御量を補正する。通算面積は、通算枚数ほど検知が容易ではないが、軟質ローラ305、306のオイルの吸収量(含浸量)をより正確に反映するからである。
In the second modification, the total area of the recording material that has passed through the
変形例2では、制御装置501は、ジョブごとの記録材の枚数と、出力した記録材のサイズとから、デカーラ301Aを通過した記録材の通算面積を算出して、RAM504に記憶する。制御装置501は、RAM504に記憶された通算面積に応じて、デカーラ301Aのオイルの吸収量を推定し、ローラ対の侵入量を変化させる。ニップを通過した記録材の面積の通算量が所定面積を越えると、等しい画像形成条件に対応して設定されるパルス数を減らして、ローラ対の実質的な侵入量を一定に保つ。
In the second modification, the
変形例3では、制御装置501は、出力した記録材に形成した画像データのビデオカウントをカウントしてRAM504に記憶する。制御装置501は、RAM504に記憶されたビデオカウント値に応じて、ローラ対の侵入量を変化させる。ビデオカウント値から、記録材に形成された画像の濃度積算値の積算量に基づいてデカーラのオイルの吸収量を推定する。そして、記録材に形成された画像の濃度積算値の積算量が所定量を越えると、等しい画像形成条件に対応して設定されるパルス数を減らして、ローラ対の実質的な侵入量を一定に保つ。
In the third modification, the
<第2実施形態>
図9は第2実施形態のデカーラの概略構成を示す縦断面図、図10はデカーラの制御に関わる制御装置の概略構成の説明図である。
Second Embodiment
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a decurler according to the second embodiment, and FIG. 10 is an explanatory diagram of a schematic configuration of a control device related to control of the decurler.
第2実施形態のデカーラ301Bは、図1に示すカラープリンタ100に、第1実施形態のデカーラ301Aを置き換えて設置される。
A decurler 301B of the second embodiment is installed in the
第2実施形態のデカーラ301Bは、軟質ローラ305、306の経時変化を、ローラの径を検出する測距センサ314、315にて判定する以外は、第1実施形態のデカーラ301Aと同様に構成され、制御される。従って、図9〜図11中、第1実施形態と共通する構成には、図1〜図6と共通の符号を付して重複する説明を省略する。
The decurler 301B of the second embodiment is configured in the same manner as the
図9に示すように、軟質ローラ305の径の状態を監視するための測距センサ314が軟質ローラ305の近傍に、軟質ローラ306の径の状態を監視するための測距センサ315が軟質ローラ306の近傍にそれぞれ配置されている。測距センサ314、315は、軟質ローラ305、306の表面との距離を継続的に検知して、ローラ径の変化を監視するものである。測距センサ314、315は、軟質ローラ305、306の侵入にあわせて移動するように、軟質ローラ305、306が取り付けられている部材に固定して配置される。
As shown in FIG. 9, a
図10に示すように、軟質ローラ305、306のローラ径の経時変化を検出するために、それぞれ測距センサ314、315が配置されている。測距センサ314、315の出力は、A/D517に接続され、A/D517はCPU502に接続されている。
As shown in FIG. 10,
制御装置501は、測距センサ314、315の出力の変化を検知して、軟質ローラ305、306の半径の膨潤量を計算し、第1実施形態と同様に、半径の増加量に相当するだけ侵入量を制御するためのパルス数を減少させる。
The
<通算枚数に応じた侵入量の補正>
図11は軟質ローラの経時変化の説明図、図12は測距センサの出力に応じた侵入量の補正制御のフローチャートである。
<Intrusion amount correction according to the total number>
FIG. 11 is an explanatory diagram of changes with time of the soft roller, and FIG. 12 is a flowchart of intrusion amount correction control according to the output of the distance measuring sensor.
図11の(a)に示すように、半径Tの軟質ローラ305の新品状態では、測距センサ314によって距離Xが検知され、画像形成条件に応じて侵入量Lが設定されている。軟質ローラ305の近傍に、所定の距離Xをとって測距センサ314が配置され、測距センサ314は、軟質ローラ305と一緒に移動するように、軟質ローラ305の回転軸を支持する部材の上に取り付けられている。
As shown in FIG. 11A, in the new state of the
図11の(b)に示すように、画像形成の通算枚数が1万枚に達した軟質ローラ305の中古状態では、軟質ローラ305が半径T’に膨潤した結果、測距センサ314によって距離X’が検知される。
As shown in FIG. 11B, in the used state of the
これにより、侵入量Lは、軟質ローラ305の半径の増加分X−X’だけ増えて、L+(X−X’)となる。従って、必要な侵入量Lを維持するためには、図11の(c)に示すように、補正後の侵入量L’=L−(X−X’)となるように侵入量を補正する。
As a result, the intrusion amount L increases by an increase X-X ′ of the radius of the
補正量については、表1、表2、表3のテーブルを用いた制御を採用してもよいが、変形例1で説明したように、測距センサ314の出力に応じてリアルタイムに補正することが好ましい。具体的には、軟質ローラ305の半径の変化量T−T’を、測距センサ314の読み値より判断して、軟質ローラ305の半径の増加分X−X’に対応する補正量Z(X−X’)を、侵入量Lを発生させるための制御量Zより減ずる。
As for the correction amount, control using the tables in Table 1, Table 2, and Table 3 may be adopted. However, as described in Modification 1, correction is performed in real time according to the output of the
図10を参照して図12に示すように、制御装置501は、軟質ローラ305、306の経時変化を、軟質ローラ305、306の表面位置を検出する測距センサ314、315の出力変化から直接検知する。
As shown in FIG. 12 with reference to FIG. 10, the
制御装置501は、測距センサ314、315の出力を取り込んで初期の距離Xを読み取る(S111)。
The
制御装置501は、画像形成ごとに距離X’を読み取って(S112)、軟質ローラ305、306の半径の変化量(X−X’)を演算する。
The
制御装置501は、半径の変化量(X−X’)に相当するモータ513、514の駆動量Z(X−X’)を所定の駆動量Zから減ずる(S113)。
The
301A、301B カール矯正装置(デカーラ)
302 排紙トレイ
303、304 硬質ローラ
305、306 軟質ローラ
313 センサ
314、315 検知手段(測距センサ)
407、408 調整機構(カム)
501 制御手段(制御装置)
502 CPU
503 ROM
504 RAM
505 I/O
506 バス
507、508、509、510 モータドライバ
511、512、513、514 モータ
301A, 301B Curl correction device (Decurler)
302
407, 408 Adjustment mechanism (cam)
501 Control means (control device)
502 CPU
503 ROM
504 RAM
505 I / O
506
Claims (4)
前記硬質ローラに圧接してニップを形成し、前記硬質ローラよりも柔らかい軟質ローラと、
前記軟質ローラと前記硬質ローラとの相対位置を可変に調整する調整機構と、を備え、
オイルが付着した記録材を前記ニップに通過させて記録材のカールを矯正するカール矯正装置において、
前記軟質ローラのオイルの吸収量に応じて前記軟質ローラと前記硬質ローラとの相対位置を調整するように前記調整機構を制御する制御手段を備えたことを特徴とするカール矯正装置。 A hard roller,
A nip formed by pressure contact with the hard roller; a soft roller softer than the hard roller;
An adjustment mechanism that variably adjusts the relative position of the soft roller and the hard roller,
In the curl correction apparatus for correcting the curl of the recording material by passing the recording material to which oil has been attached to the nip,
A curl straightening device comprising control means for controlling the adjustment mechanism so as to adjust the relative position between the soft roller and the hard roller in accordance with the amount of oil absorbed by the soft roller.
(1)前記ニップを通過した記録材の枚数、
(2)前記ニップを通過した記録材の面積、
(3)前記ニップを通過した記録材に形成された画像の濃度積算値、
のいずれかの通算量に基づいて前記軟質ローラのオイルの吸収量を推定することを特徴とする請求項1記載のカール矯正装置。 The control means, after starting to use the soft roller in a new state,
(1) Number of recording materials that have passed through the nip,
(2) The area of the recording material that has passed through the nip,
(3) a density integrated value of an image formed on the recording material that has passed through the nip;
The curl correction apparatus according to claim 1, wherein the amount of oil absorbed by the soft roller is estimated based on a total amount of any of the above.
前記硬質ローラに圧接してニップを形成し、前記硬質ローラよりも柔らかい軟質ローラと、
前記軟質ローラと前記硬質ローラとの相対位置を可変に調整する調整機構と、を備え、
オイルが付着した記録材を前記ニップに通過させて記録材のカールを矯正するカール矯正装置であって、
前記軟質ローラの表面位置を検知する検知手段と、
前記検知手段によって検知された前記表面位置の変化量に基づいて前記軟質ローラと前記硬質ローラとの相対位置を調整するように調整機構を制御する制御手段と、を備えることを特徴とするカール矯正装置。 A hard roller,
A nip formed by pressure contact with the hard roller; a soft roller softer than the hard roller;
An adjustment mechanism that variably adjusts the relative position of the soft roller and the hard roller,
A curl correction device that corrects curling of a recording material by passing the recording material to which oil has adhered through the nip,
Detecting means for detecting the surface position of the soft roller;
Curl correction comprising: control means for controlling an adjustment mechanism so as to adjust a relative position between the soft roller and the hard roller based on a change amount of the surface position detected by the detection means. apparatus.
前記制御手段は、記録材の搬送方向の上流側に位置する前記ローラ対における侵入量の調整量を、下流側に位置する前記ローラ対における前記侵入量の調整量よりも大きくすることを特徴とする請求項1乃至3いずれか1項記載のカール矯正装置。 Two pairs of the hard roller and the soft roller that form the nip are arranged in the recording material conveyance path by reversing the positional relationship between the hard roller and the soft roller,
The control means is characterized in that an adjustment amount of an intrusion amount in the roller pair positioned upstream in the recording material conveyance direction is larger than an adjustment amount of the intrusion amount in the roller pair positioned downstream. The curl correction apparatus according to any one of claims 1 to 3.
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