JP2009249167A - 画像形成装置およびカール矯正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 カール矯正軸の撓みが小さく抑制されて用紙のカールを均一に矯正することができる画像形成装置およびカール矯正装置を提供する。
【解決手段】 搬送されてきた定着後の用紙を駆動するカール矯正軸６１１と、カール矯正軸６１１と平行に配置され、カール矯正軸６１１との間に用紙を挟んでその用紙をカール矯正軸６１１に押圧する、カール矯正軸６１１よりも太径であってカール矯正軸６１１との接触部分がカール矯正軸６１１の形状に沿って凹むカール矯正ロールと、カール矯正軸６１１の回転軸方向中央から回転軸方向左右に等距離離れた位置に配置された上流側単ロール６１３ａ，６１３ｃと、カール矯正軸６１１の回転軸方向中央に配置された下流側単ロール６１３ｂを有する撓み抑制ロール６１３とを備えた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、定着後の用紙のカールを矯正するカール矯正手段を備えた画像形成装置、および搬送されてきた用紙のカールを矯正するカール矯正装置に関する。

電子写真方式の複写機やプリンタなどに用いられる画像形成装置では、感光体を帯電させ像露光によりその感光体表面に静電潜像を形成し、トナーで現像することによりトナー像を形成し、その形成されたトナー像を直接にあるいは例えば中間転写体を介在させて用紙上に転写し、さらにトナー像の転写を受けた用紙を加熱および加圧してそのトナー像を用紙上に定着することによりその用紙上に画像を形成することが行なわれる。ここで、用紙上に転写されたトナー像を定着する定着手段として、ヒータを内蔵して回転する加熱ロールと、その加熱ロールとの間に用紙を挟んで配置されその加熱ロールを押圧する加圧ロールや加圧ベルトなどを備えた定着装置が広く用いられている。このような定着装置から排出される用紙には、カール（巻き癖）が発生することがある。カールが発生した用紙は、排紙トレイ上に排出される際に正しく積層されにくく、またソータ等による後処理が行なわれる場合にはジャム等が発生し易いという問題がある。

そこで、従来より、画像形成装置には、定着後の用紙のカールを矯正するカール矯正手段が備えられている。例えば、特許文献１には、太径の弾性体からなるカール矯正ロールと、細径の金属製のカール矯正軸と、そのカール矯正軸に撓みが生じないようにそのカール矯正軸を支持する撓み抑制ロールとを備え、用紙を挟んでカール矯正ロールにカール矯正軸を押し付けることにより、用紙に発生するカールを矯正する技術が提案されている。

また、例えば、特許文献２には、可回転のスポンジローラと、そのスポンジローラの一部に接触して押圧するローラ形状のステンレス製の押圧部材を備え、それらスポンジローラ及び／又は押圧部材の中央部径を端部径より大きくすることで、用紙に発生するカールを矯正する技術が提案されている。

上述した特許文献１に提案された技術では、カール矯正軸を支持する撓み抑制ロールは、２つの単ロールで構成されており、これら２つの単ロールは、カール矯正軸の回転軸中央から互いに所定の距離をおいて配置され、かつ２つの単ロールのうちの一方の単ロールが用紙搬送方向上流側に配置されるとともに他方の単ロールが用紙搬送方向下流側に配置されている。このため、カール矯正軸の下方向（カール矯正ロール側とは反対側の方向）への撓みと、カール矯正軸の、用紙搬送方向に対して垂直方向への撓みとの双方の撓み防止を期待することができる。

しかし、定着後の用紙のカールを矯正するにあたり、カール矯正軸がカール矯正ロールによって押されると、一方の単ロールは用紙搬送方向上流側に配置されているため、カール矯正軸の、一方の単ロール側の部分は、用紙搬送方向下流側に撓むとともに、他方の単ロールは用紙搬送方向下流側に配置されているため、そのカール矯正軸の、他方の単ロール側の部分は、用紙搬送方向上流側に撓む恐れがある。即ち、カール矯正軸は、用紙搬送方向についてねじれる恐れがある。すると、用紙の左側と右側とでは、押圧される力がアンバランスになる場合があり、その場合用紙のカールを良好に矯正することは困難である。

また、特許文献２に提案された、スポンジローラ及び／又は押圧部材の中央部径を端部径より大きくすることで用紙に発生するカールを矯正する技術では、カール矯正軸の撓みを抑制する点に関しては何ら言及されていない。
特開２００２−２４１０２０号公報 特開２００６−０３６４００号公報

本発明は、上記事情に鑑み、カール矯正軸の撓みが小さく抑制されて用紙のカールを均一に矯正することができる画像形成装置およびカール矯正装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、
用紙を搬送する用紙搬送手段と、
画像信号に応じたトナー像を形成する像形成手段と、
上記用紙搬送手段により搬送されてきた用紙上に上記像形成手段により形成されたトナー像を転写する転写手段と、
上記転写手段によりトナー像の転写を受けた用紙を加熱および加圧してそのトナー像をその用紙上に定着する定着手段と、
定着後の用紙のカールを矯正するカール矯正手段とを備え、
上記カール矯正手段が、
搬送されてきた用紙を駆動するカール矯正軸と、
上記カール矯正軸と平行に配置され、そのカール矯正軸との間に用紙を挟んでその用紙をそのカール矯正軸に押圧する、そのカール矯正軸よりも太径であってそのカール矯正軸との接触部分がそのカール矯正軸の形状に沿って凹むカール矯正ロールと、
上記カール矯正軸を間に置いて上記カール矯正ロールに対向した位置においてそのカール矯正軸に接し、そのカール矯正ロールに押圧されたそのカール矯正軸の撓みを抑制する撓み抑制ロールとを備え、
上記撓み抑制ロールが、上記カール矯正軸の回転軸と平行であって、上記カール矯正ロールの回転軸と上記カール矯正軸の回転軸とを結ぶ直線よりも用紙搬送方向上流側に偏倚した回転軸を有する１つ以上の上流側単ロールと、その直線よりも用紙搬送方向下流側に偏倚した回転軸を有する１つ以上の下流側単ロールとからなり、その上流側単ロールとその下流側単ロールがそのカール矯正軸の回転軸方向に交互に配置され、かつその回転軸方向中央から見てその回転軸方向に左右対称に配置された合計３つ以上の単ロールを有することを特徴とする。

ここで、上記撓み抑制ロールが、上記カール矯正軸の回転軸方向中央からその回転軸方向左右に等距離離れた位置に配置された２つの上流側単ロールと、そのカール矯正軸の回転軸方向中央に配置された１つの下流側単ロールを有するものであることが好ましい。

また、上記カール矯正手段が、さらに、上記カール矯正ロールに、カムを介して上記カール矯正軸を押圧するための、カム位置に応じた押圧力を与えるカム機構を備えたことも好ましい態様である。

また、上記目的を達成する本発明のカール矯正装置は、搬送されてきた用紙のカールを矯正するカール矯正装置であって、
搬送されてきた用紙を駆動するカール矯正軸と、
上記カール矯正軸と平行に配置され、そのカール矯正軸との間に用紙を挟んでその用紙をそのカール矯正軸に押圧する、そのカール矯正軸よりも太径であってそのカール矯正軸との接触部分がそのカール矯正軸の形状に沿って凹むカール矯正ロールと、
上記カール矯正軸を間に置いて上記カール矯正ロールに対向した位置においてそのカール矯正軸に接し、そのカール矯正ロールに押圧されたそのカール矯正軸の撓みを抑制する撓み抑制ロールとを備え、
上記撓み抑制ロールが、上記カール矯正軸の回転軸と平行であって、上記カール矯正ロールの回転軸と上記カール矯正軸の回転軸とを結ぶ直線よりも用紙搬送方向上流側に偏倚した回転軸を有する１つ以上の上流側単ロールと、その直線よりも用紙搬送方向下流側に偏倚した回転軸を有する１つ以上の下流側単ロールとからなり、その上流側単ロールとその下流側単ロールがそのカール矯正軸の回転軸方向に交互に配置され、かつその回転軸方向中央から見てその回転軸方向に左右対称に配置された合計３つ以上の単ロールを有することを特徴とする。

ここで、上記撓み抑制ロールが、上記カール矯正軸の回転軸方向中央からその回転軸方向左右に等距離離れた位置に配置された２つの上流側単ロールと、そのカール矯正軸の回転軸方向中央に配置された１つの下流側単ロールを有するものであることが好ましい。

また、上記カール矯正ロールに、カムを介して上記カール矯正軸を押圧するための、カム位置に応じた押圧力を与えるカム機構をさらに備えたことも好ましい態様である。

さらに、カール矯正軸がサンドブラストにより又はサンドペーパで表面に細かい凹凸が形成されたものであることも好ましい。

請求項１記載の画像形成装置によれば、カール矯正軸の上流側および下流側への撓みを、その回転軸方向左右について均一にかつ小さく、カール矯正ロールで用紙全体を均一にカール矯正軸に押圧してその用紙のカールを均一に矯正することができる。

請求項２記載の画像形成装置によれば、カール矯正軸の回転軸方向中央からその回転軸方向左右に等距離離れた位置に配置された２つの上流側単ロールによりカール矯正軸の上流側への撓みを、その回転軸方向左右について均一にかつ小さく抑制することができる。また、カール矯正軸の回転軸方向の中央に配置された１つの下流側単ロールにより、カール矯正軸の下流側への撓みを、その回転軸方向左右について均一にかつ小さく抑制することができる。従って、簡素な構成で用紙のカールを良好に矯正することができる。

請求項３記載の画像形成装置によれば、カール矯正手段のカム機構により、カール矯正軸の、カール矯正ロールへの押圧力を調整することができるため、カールの程度の異なる用紙であっても、カールを適切に矯正することができる。

請求項４記載のカール矯正装置によれば、用紙搬送方向上流側と用紙搬送方向下流側とに交互に配置され、かつ回転軸方向中央から見て回転軸方向に左右対称に配置された３つ以上の単ロールにより、カール矯正軸の上流側および下流側への撓みを、その回転軸方向左右について均一にかつ小さく抑制することができる。このため、カール矯正軸への用紙搬送方向に対してねじれる方向に力が作用することはなく、カール矯正ロールで用紙全体を均一にカール矯正軸に押圧してその用紙のカールを均一に矯正することができる。従って、用紙のカールを良好に矯正することができる。

請求項５記載のカール矯正装置によれば、カール矯正軸の回転軸方向中央からその回転軸方向左右に等距離離れた位置に配置された２つの上流側単ロールによりカール矯正軸の上流側への撓みを、その回転軸方向左右について均一にかつ小さく抑制することができる。また、カール矯正軸の回転軸方向の中央に配置された１つの下流側単ロールにより、カール矯正軸の下流側への撓みを、その回転軸方向左右について均一にかつ小さく抑制することができる。従って、簡素な構成で用紙のカールを良好に矯正することができる。

請求項６記載のカール矯正装置によれば、カール矯正手段のカム機構により、カール矯正軸の、カール矯正ロールへの押圧力を調整することができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態の概略構成図である。

図１には、本実施形態である複写機１が示されており、この複写機１は、本発明のカール矯正装置の一実施形態が搭載されて用紙のカールを良好に矯正することができるものである。この複写機１には、１枚もしくは複数枚の原稿が載せられる給紙手段１０１を有する原稿送込ユニット１０と、この原稿送込ユニット１０の下に配置された本体ユニット２０が備えられている。本体ユニット２０には、画像が記録された用紙が排出される排紙台２０ａが備えられている。

原稿送込ユニット１０は、給紙手段１０１に載せられた原稿１００を一枚ずつ搬送路１１ａに沿って送り込む自動原稿送り部１１と筐体１２を有し、この原稿送込ユニット１０では、搬送路１１ａに沿って搬送された原稿１００は、筐体１２の上面１２ａに排出されるようになっている。また、この自動原稿送り部１１は、ユーザからの、原稿１００の表裏面への画像読取指示があった場合には、搬送路１１ａを一旦通過させた原稿１００を反転搬送路１１ｂに送り込み、この原稿１００の表裏を反転させ、その後再び搬送路１１ａに沿ってこの原稿１００を搬送する。

本体ユニット２０は、原稿送込ユニット１０によって搬送されてきた原稿と対向する位置に備えられたコンタクトガラス２１と、コンタクトガラス２１に隣接して配備されユーザによって原稿が一枚ずつ載せられるプラテンガラス２２を有する。また、この本体ユニット２０は、図１における手前側から奥側にかけて延在して配備され、原稿１００に向けて露光光を照射する光源２２１と、原稿１００で反射してきた反射光を水平方向に向けさせる反射ミラー２２２と、この反射ミラー２２２によって水平方向に向けられた反射光の向きを逆向きにする一対の反射ミラー２２３と、この反射ミラー２２３からの反射光を結像させるレンズ２２４と、レンズ２２４により結像された光像を受像して画像データを出力する受像センサであるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）２２５と、このＣＣＤ２２５から出力されるアナログの画像データを入力して画像処理するとともに、この本体ユニット２０全体を制御する制御部２３とを有する。

さらに、本体ユニット２０は、画像信号に応じたトナー像を形成し搬送されてきた後述する用紙上にそのトナー像を転写する画像形成部２００（本発明にいう像形成手段および転写手段の一例に相当）を有する。この画像形成部２００は、矢印Ａ方向に回転する感光体２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１Ｋ、感光体２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１Ｋに電荷を付与する帯電器２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２Ｋ、各色のトナーＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋが収容された現像器２０３Ｙ、２０３Ｍ、２０３Ｃ、２０３Ｋ、および制御部２３からの画像データに基づいた露光光を照射する露光部２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４Ｋを有する。また、この画像形成部２００は、矢印Ｂ方向に循環する中間転写ベルト２１１と、感光体２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１Ｋと中間転写ベルト２１１を挟んで対向する一次転写ロール２１２Ｙ、２１２Ｍ、２１２Ｃ、２１２Ｋを有する。また、この複写機１では、フルカラーの印刷が可能となっており、上記の各構成要素の末尾に付された符号Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれイエロ、マゼンタ、シアン、黒の画像形成用の構成要素であることを示している。

さらに、この画像形成部２００は、中間転写ベルト２１１上に一次転写されたトナー像を用紙に二次転写する二次転写ロール２１３、中間転写ベルト２１１を駆動させる駆動ロール２１４、および、中間転写ベルト２１１を張架するためのテンションロール２１５とその他アイドルロール２１６も構成要素としている。

この画像形成部２００では、帯電器２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２Ｋにより所定の電荷が付与された、矢印Ａ方向に回転する２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１Ｋの表面に、露光部２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４Ｋで生成した露光光を照射することで形成した静電潜像を、現像器２０３Ｙ、２０３Ｍ、２０３Ｃ、２０３Ｋに収容したトナーで現像し、この現像により得られた現像像を一次転写ロール２１２Ｙ、２１２Ｍ、２１２Ｃ、２１２Ｋによって矢印Ｂ方向に循環する中間転写ベルト２１１上に一次転写してカラーのトナー像を得、そのカラーのトナー像を、後述するようにして搬送されてきた用紙上に二次転写ロール２１３によって二次転写する。

また、本体ユニット２０には、サイズが異なる３種類の用紙３０１ａ，３０２ａ，３０３ａが収容される３つの給紙カセット３０１，３０２，３０３が装着できるようになっており、所望の用紙が収容されている給紙カセットを指定しての画像形成が可能となっている。

さらに、本体ユニット２０には、用紙を搬送する用紙搬送部４００（本発明にいう用紙搬送手段の一例に相当）と、定着部５００（本発明にいう定着手段の一例に相当）と、カール矯正部６００（本発明のカール矯正装置の一実施形態に相当）とが備えられている。

用紙搬送部４００は、第１の搬送路４０１と、第２の搬送路４０２と、第３の搬送路４０３とを有する。

第１の搬送路４０１は、用紙の片面への画像記録指示があった場合に、その用紙を搬送する搬送路である。第１の搬送路４０１は、搬送ロール４０１ａ（もしくは搬送ロール４０１ａ１，４０１ａ２），４０１ｂ，排出ロール４０１ｃを有する。

第２の搬送路４０２は、用紙の両面への画像記録指示があった場合に、用紙の表面への定着を終えた用紙を排紙台２０ａではなく、この第２の搬送路４０２に導くことにより用紙の裏面に画像を記録するための搬送路である。第２の搬送路４０２は、搬送ロール４０２ａ，４０２ｂを有する。

第３の搬送路４０３は、第２の搬送路４０２に導かれてきた用紙を搬送する搬送路であり、これにより用紙の表裏が反転され再度第１の搬送路４０１に送り出されて用紙の裏面にも画像が記録される。第３の搬送路４０３は、搬送ロール４０３ａ，４０３ｂ，４０３ｃを有する。

定着部５００およびカール矯正部６００については、図２を参照して説明する。

図２は、図１に示す定着部およびカール矯正部を拡大して示す図である。

図２に示す定着部５００には、加熱ロール５１１および加圧ロール（もしくは加圧ベルト）５１２から構成された定着器５１０と、一対の排出ロール５２１，５２２が備えられている。ここで、定着器５１０に、前述したようにして二次転写ロール２１３によりカラーのトナー像の転写（二次転写）を受けた用紙（ここでは、用紙３０１ａとする）が、図２の左側から搬送される。定着器５１０は、この用紙３０１ａを、加熱ロール５１１で加熱するとともに加圧ロール５１２で加圧して、そのトナー像を用紙３０１ａ上に定着する。トナー像が定着された用紙３０１ａは、排出ロール５２１，５２２により排出され、さらにカール矯正部６００に搬送される。

カール矯正部６００は、トナー像が定着された後の用紙３０１ａのカールを矯正する。このカール矯正部６００は、用紙３０１ａのアッパーカール（上側に凹状のカール）を矯正するアッパーカール用矯正部６１０と、用紙３０１ａのダウンカール（下側に凹状のカール）を矯正するダウンカール用矯正部６２０を有する。

アッパーカール用矯正部６１０には、金属製のカール矯正軸６１１と、弾性体からなるカール矯正ロール６１２と、上流側単ロール６１３ａ，６１３ｂ，下流側単ロール６１３ｃからなる撓み抑制ロール６１３が備えられている。

カール矯正軸６１１は、搬送されてきた用紙３０１ａを駆動する。

カール矯正ロール６１２は、カール矯正軸６１１と平行に配置されており、カール矯正軸６１１との間に用紙３０１ａを挟んで、カール矯正軸６１１に従動駆動してその用紙３０１ａをカール矯正軸６１１に押圧する。ここで、カール矯正ロール６１２は、カール矯正軸６１１よりも太径であり、カール矯正軸６１１との接触部がカール矯正軸６１１の形状に沿って凹むロールである。

撓み抑制ロール６１３は、詳細は後述するが、カール矯正軸６１１を間においてカール矯正ロール６１２に対向した位置においてカール矯正軸６１１に接し、カール矯正ロール６１２に押圧されたカール矯正軸６１１の撓みを抑制するロールである。

また、ダウンカール用矯正部６２０には、金属製のカール矯正軸６２１と、弾性体からなるカール矯正ロール６２２と、上流側単ロール６２３ａ，６２３ｂ，下流側単ロール６２３ｃからなる撓み抑制ロール６２３が備えられている。尚、これらカール矯正軸６２１，カール矯正ロール６２２，撓み抑制ロール６２３の役割や配置等は、上述したカール矯正軸６１１，カール矯正ロール６１２、および以下に説明する撓み抑制ロール６１３の役割や配置等と同じである。

図３は、図２に示すアッパーカール用矯正部を構成するカール矯正軸および撓み抑制ロールの斜視図である。

図３には、カール矯正軸６１１と、撓み抑制ロール６１３を構成する上流側単ロール６１３ａ，６１３ｂ，下流側単ロール６１３ｃが示されている。これらの単ロール６１３ａ，６１３ｂ，６１３ｃは、いずれも、カール矯正軸６１１の回転軸と平行である。ここで、上流側単ロール６１３ａ，６１３ｃは、カール矯正ロール６１２（図２参照）の回転軸とカール矯正軸６１１の回転軸とを結ぶ直線よりも用紙搬送方向Ａ上流側に偏倚した回転軸を有する。一方、下流側単ロール６１３ｂは、この直線よりも用紙搬送方向Ａ下流側に偏倚した回転軸を有する。これら上流側単ロール６１３ａ，６１３ｃと下流側単ロール６１３ｂは、カール矯正軸６１１の回転軸方向に交互に配置されている。また、回転軸方向中央から見てこの回転軸方向に左右対称に配置されている。

尚、ここでは、上流側単ロールと下流側単ロールを１つずつ「交互」に配置する例で説明したが、上流側単ロールと下流側単ロールを複数ずつ（例えば２こずつ）「交互」に配置してもよい。

本実施形態では、上流側単ロール６１３ａ，６１３ｃは、カール矯正軸６１１の回転軸方向中央からその回転軸方向左右に等距離離れた位置に配置されている。一方、下流側単ロール６１３ｂは、カール矯正軸６１１の回転軸方向中央に配置されている。このように、本実施形態では、上流側単ロール６１３ａ，６１３ｃと下流側単ロール６１３ｂは、いわゆる千鳥配置されている。尚、ここでは、３つの単ロールのうちの中央の１つの単ロールを用紙搬送方向下流側に配置し、その両側の２つの単ロールを用紙搬送方向上流側に配置する配置方法を、「千鳥配置」と称している。

図４は、第１の比較例としてのカール矯正部を構成するカール矯正軸および撓み抑制ロールの斜視図である。

図４に示すカール矯正部１０００には、カール矯正軸１００１と、図示しないカール矯正ロールの回転軸とカール矯正軸１００１の回転軸とを結ぶ直線よりも用紙搬送方向Ａ下流側に偏倚した回転軸を有する３つの下流側単ロール１００２ａ，１００２ｂ，１００２ｃからなる撓み抑制ロール１００２が備えられている。このカール矯正部１０００では、撓み抑制ロール１００２がカール矯正軸１００１よりも用紙搬送方向Ａ下流側に配置されているため、カール矯正軸１００１にカール矯正ロールからの荷重がかかると、カール矯正軸１００１の中央部は、この図４の点線で示すように、用紙搬送方向Ａ上流側に撓んでしまう。すると、その撓みにより、カール矯正軸１００１の、カール矯正ロールへの所定のローラ食い込み量が得られなくなる。従って、用紙のカールを良好に矯正することは困難である。

図５は、第２の比較例としてのカール矯正部を構成するカール矯正軸および撓み抑制ロールの斜視図である。

図５に示すカール矯正部２０００には、カール矯正軸２００１と、図示しないカール矯正ロールの回転軸とカール矯正軸１００１の回転軸とを結ぶ直線よりも用紙搬送方向Ａ上流側に偏倚した回転軸を有する３つの上流側単ロール２００２ａ，２００２ｂ，２００２ｃからなる撓み抑制ロール２００２が備えられている。このカール矯正部２０００では、撓み抑制ロール２００２がカール矯正軸２００１よりも用紙搬送方向Ａ上流側に配置されているため、カール矯正軸２００１にカール矯正ロールからの荷重がかかると、カール矯正軸２００１の中央部は、この図５の点線で示すように、用紙搬送方向Ａ下流側に撓んでしまう。すると、その撓みにより、カール矯正軸２００１の、カール矯正ロールへの所定のローラ食い込み量が得られなくなる。従って、やはり用紙のカールを良好に矯正することは困難である。

本実施形態のアッパーカール用矯正部６１０には、図３に示すように、上流側単ロール６１３ａ，６１３ｃと下流側単ロール６１３ｂが千鳥配置されてなる撓み抑制ロール６１３が備えられている。詳細には、用紙搬送方向上流側と用紙搬送方向下流側とに交互に配置され、かつカール矯正軸６１１の回転軸方向中央から見て回転軸方向に左右対称に配置された３つの上流側単ロール６１３ａ，６１３ｃ，下流側単ロール６１３ｂにより、カール矯正軸６１１の上流側および下流側への撓みが、その回転軸方向左右について均一にかつ小さく抑えられている。このため、カール矯正軸６１１への用紙搬送方向に対してねじれる方向に力が作用することはなく、カール矯正ロール６１２で用紙３０１ａ全体を均一にカール矯正軸６１１に押圧して用紙３０１ａのカールを均一に矯正することができる。従って、用紙のカールを良好に矯正することができる。

さらに、詳細には、カール矯正軸６１１の回転軸方向中央からその回転軸方向左右に等距離離れた位置に配置された２つの上流側単ロール６１３ａ，６１３ｃによりカール矯正軸６１１の上流側への撓みが、その回転軸方向左右について均一にかつ小さく抑えられている。また、カール矯正軸６１１の回転軸方向の中央に配置された１つの下流側単ロール６１３ｂにより、カール矯正軸６１１の下流側への撓みが、その回転軸方向左右について均一にかつ小さく抑えられている。従って、簡素な構成で用紙３０１ａのカールを良好に矯正することができる。

尚、ダウンカール用矯正部６２０の構成も、このアッパーカール用矯正部６１０と同様の構成であり、従って簡素な構成で用紙３０１ａのダウンカールを良好に矯正することができる。

尚、本実施形態では、アッパーカール用矯正部６１０の撓み抑制ロール６１３を構成する２つの単ロール６１３ａ，６１３ｃを用紙搬送方向Ａ上流側に配置するとともに１つの単ロール６１３ｂを用紙搬送方向Ａ下流側に配置するという、前述の定義における千鳥配置の例で説明したが、２つの単ロール６１３ａ，６１３ｃを用紙搬送方向Ａ下流側に配置するとともに１つの単ロール６１３ｂを用紙搬送方向Ａ上流側に配置してもよい。以下では、「千鳥配置」とは逆に、３つの単ロールのうちの中央の１つの単ロールを用紙搬送方向上流側に配置し、その両側の２つの単ロールを用紙搬送方向下流側に配置する配置方法を、「逆千鳥配置」と称する。ダウンカール用矯正部６２０の撓み抑制ロール６２３を逆千鳥配置にしてもよい。さらに、これらに限られるものではなく、本発明にいう撓み抑制ロールは、カール矯正軸の回転軸と平行であって、カール矯正ロールの回転軸とカール矯正軸の回転軸とを結ぶ直線よりも用紙搬送方向上流側に偏倚した回転軸を有する１つ以上の上流側単ロールと、その直線よりも用紙搬送方向下流側に偏倚した回転軸を有する１つ以上の下流側単ロールとからなり、その上流側単ロールとその下流側単ロールがそのカール矯正軸の回転軸方向に交互に配置され、かつその回転軸方向中央から見てその回転軸方向に左右対称に配置された合計３つ以上の単ロールを有するものであればよい。

図６は、アッパーカール用矯正部とダウンカール用矯正部とにおける撓み抑制ロールの配置の組み合わせとカール量との関係を示すグラフである。

図６の横軸は、アッパーカール用矯正部における撓み抑制ロールの各種配列（直列配置（図５参照），逆千鳥配置，千鳥配置）を示す。また、グラフＡ，Ｂ，Ｃは、これらの直列配置，逆千鳥配置，千鳥配置に対する、ダウンカール用矯正部における撓み抑制ロールの各種配列（直列配置（図５参照），逆千鳥配置，千鳥配置）を示す。さらに、図６の縦軸は、用紙のカール量を示す。このグラフから明らかなように、アッパーカール用矯正部の撓み抑制ロールを千鳥配置にすると、ダウンカール用矯正部の撓み抑制ロールの配置（直列配置，逆千鳥配置，千鳥配置）に関わらず、用紙のカールを良好に矯正することができる。尚、アッパーカール用矯正部の撓み抑制ロールを逆千鳥配置にした場合も、ダウンカール用矯正部の撓み抑制ロールの配置（直列配置，逆千鳥配置，千鳥配置）に関わらず、用紙のカールをほぼ良好に矯正することができる。

図７は、図２に示すカール矯正部とは異なるカール矯正部の構成を示す図である。

尚、図２に示すカール矯正部６００の構成要素と同じ構成要素には同一の符号を付し、異なる点について説明する。また、図７においては、図の煩雑さを防止するために、撓み抑制ロール６１３，６２３の図示は省略されている。

図７に示すカール矯正部７００には、カム機構７１０が備えられている。このカム機構７１０には、アッパーカール矯正用のモータ７１１，カム７１２，カム位置センサ７１３，レバー７１４と、ダウンカール矯正用のモータ７２１，カム７２２，カム位置センサ７２３，レバー７２４が備えられている。

このカム機構７１０は、カール矯正ロール６１２に、カム７１２，レバー７１４を介してカール矯正軸６１１を押圧するための、カム７１２の位置に応じた押圧力を与えるとともに、カール矯正ロール６２２にも、カム７２２，レバー７２４を介してカール矯正軸６２１を押圧するための、カム７２２の位置に応じた押圧力を与える。

トナー像が転写された用紙３０１ａは、加熱ロール５１１および加圧ロール５１２からなる定着器５１０に搬送され、この定着器５１０でトナー像が用紙３０１ａ上に定着される。さらに、トナー像が定着された用紙３０１ａは、一対の排出ロール５２１，５２２によりカール矯正部７００に向けて排出される。ここで、定着器５１０から用紙３０１ａが排出されたことが排出用センサ５３０で検出され、これを受けてモータ５４０が回転を開始し、これによりカール矯正軸６１１，６２１が回転を開始する。最初の時点では、アッパーカール矯正用のカム７１２，レバー７１４，カール矯正ロール６１２の位置は、図７の点線で示す位置にある。また、ダウンカール矯正用のカム７２２，レバー７２４，カール矯正ロール６２２の位置も、図７の点線で示す位置にある。

ここで、定着器５１０から排出される用紙３０１ａのアッパーカール量，ダウンカール量は、紙質，坪量，用紙サイズ等の条件に応じてあらかじめ予測されている。この予測されたアッパーカール量に対応する分だけ補正するように、カム７１２の位置をカム位置センサ７１３で検知しながらモータ７１１を回転する。これにより、カム７１２は、図７の点線で示す位置から実線で示す位置に回転駆動する。これに伴い、レバー７１４が図７の点線で示す位置から実線で示す位置に変位する。すると、カール矯正ロール６１２は、図７の点線で示す位置から実線で示す位置に移動する。これにより、カール矯正ロール６１２は、カール矯正軸６１１に所定の食込み量（Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ量）で接した状態となり、この状態でカール矯正軸６１１が回転し、これに伴いカール矯正ロール６１２が従動駆動することにより、用紙３０１ａのアッパーカールが矯正される。尚、ダウンカールの矯正も、このアッパーカールの矯正と同様にして行なわれる。この場合、上述したアッパーカール矯正用のモータ７１１，カム７１２，カム位置センサ７１３，レバー７１４の役割を、ダウンカール矯正用のモータ７２１，カム７２２，カム位置センサ７２３，レバー７２４が担うこととなる。

図８は、カール矯正ロールの食込み量と紙しわ発生率との関係を示すグラフである。

図８の横軸は、カール矯正ロールの食込み量を示す。また、図８の縦軸は、紙しわ発生率を示す。

図８に示すグラフＡは、図７に示すカール矯正部７００におけるカール矯正ロールの食込み量と紙しわ発生率との関係を示すグラフである。また、グラフＢは、図７に示すカール矯正部７００において、アッパーカール用矯正部の撓み抑制ロールを用紙搬送方向下流側に直列配置（図４参照）した場合の、食込み量と紙しわ発生率との関係を示すグラフである。さらに、グラフＣは、図７に示すカール矯正部７００において、アッパーカール用矯正部の撓み抑制ロールを用紙搬送方向上流側に直列配置（図５参照）した場合の、食込み量と紙しわ発生率との関係を示すグラフである。

グラフＡに示すように、撓み抑制ロールを千鳥配置した場合は、用紙のカールを良好に矯正することができ、また食込み量を増やした場合であっても紙しわの発生率を小さく抑制することができた。

一方、グラフＢに示すように、撓み抑制ロールを用紙搬送方向下流側に直列配置した場合は、用紙のカールを良好に矯正することは困難であり、また食込み量を増やすと紙しわの発生率が高まった。。

また、グラフＣに示すように、撓み抑制ロールを用紙搬送方向上流側に直列配置した場合は、用紙のカールを良好に矯正することは困難であるが、食込み量を増やした場合であっても紙しわの発生率を小さく抑制することができた。

尚、グラフＡは撓み抑制ロールを千鳥配置した場合のグラフであるが、撓み抑制ロールを逆千鳥配置した場合も、このグラフＡと同様のグラフであった。

本実施形態では、定着器５１０の、用紙搬送方向下流側の直後に、カール矯正部６００が配置されている。このため、定着器５１０とカール矯正部６００との距離は短く、用紙は高温状態にあることから、用紙のカール矯正能力が高められている。また、装置の省スペース化も図られている。ここで、用紙上に定着されるトナー層にはワックス成分が含まれている。本実施形態では、上述したように、定着器５１０とカール矯正部６００との距離は短く、カール矯正部６００に搬送された用紙は高温状態にある。このため、トナー層に含まれているワックス成分が固まらない状態でカール矯正軸６１１に接触して転移し、最終的に用紙上に再転移するという問題がある。以下、図９を参照して説明する。

図９は、用紙上に定着されたトナー層に含まれているワックス成分がカール矯正軸を介して最終的に用紙上に再転移する様子を説明するための図である。

図９には、カール矯正部６００が有するアッパーカール用矯正部６１０を構成する、カール矯正軸６１１と、カール矯正ロール６１２と、単ロール６１３ａとが示されている。尚、図９においては、図の煩雑さを防止するために、残りの単ロール６１３ｂ，６１３ｃの図示は省略されている。

アッパーカール用矯正部６１０に搬送された用紙３０１ａは、例えば用紙温度が９０℃以上と高く、このような高温状態にある用紙３０１ａ上に定着されたトナー層８００ａの表面には、ワックス成分８００ｂがしみ出ている。このしみ出ているワックス成分８００ｂは、カール矯正軸６１１に接触することで転移する。カール矯正軸６１１に転移したワックス成分８００ｂは、単ロール６１３ａに接触することで転移する。ここで、単ロール６１３ａの温度は低いため、単ロール６１３ａに転移したワックス成分８００ｂは、この単ロール６１３ａ上で固体化する（ワックス成分８００ｂは、例えば８０℃程度で固体化する）。ここで、単ロール６１３ａが有する、固体化したワックス成分８００ｂの保持能力を超えると、この固体化したワックス成分８００ｂは単ロール６１３ａから剥がれてカール矯正軸６１１を介して用紙３０１ａに再転移する。すると、用紙３０１ａに形成された画像上にワックス片として付着し、画質が低下するという問題が発生する。

この問題を解決するために、カール矯正軸６１１の表面をサンドブラスト加工してその表面に細かい凹凸を形成する（表面を荒らす）ことにより、単ロール６１３ａへのワックス成分８００ｂの転移を防止することができる。以下、図１０を参照して説明する。

図１０は、表面がサンドブラスト加工されたカール矯正軸により、単ロールへのワックス成分の転移を防止する様子を説明するための図である。

図１０に示すアッパーカール用矯正部６１０＿１は、図９に示すアッパーカール用矯正部６１０と比較し、カール矯正軸６１１が、以下に説明するカール矯正軸６１１＿１に置き換えられている。

図１０に示すカール矯正軸６１１＿１は、離型性樹脂であるＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）表面を有する。このＰＦＡ表面は、サンドブラスト加工されて荒らされている。

高温状態にある用紙３０１ａ上に定着されたトナー層８００ａの表面には、ワックス成分８００ｂがしみ出ている。ここで、カール矯正軸６１１＿１のＰＦＡ表面は荒らされているため、ワックス成分８００ｂとカール矯正軸６１１＿１との接触面積を減らすことができ、従ってワックス成分８００ｂの、カール矯正軸６１１＿１への転移量を小さく抑えることができる。また、ＰＦＡ表面の離型性を下げることができ、カール矯正軸６１１＿１の、ワックス成分８００ｂの保持能力が高められている。さらに、カール矯正軸６１１＿１と単ロール６１３ａとの接触面積を減らすことができ、カール矯正軸６１１＿１からのワックス成分８００ｂの転移量を小さく抑えることができる。従って、用紙３０１ａへの、ワックス成分８００ｂの再転移を防止することができ、用紙３０１ａに形成された画像の画質の低下を防止することができる。

図１１は、６通りのカール矯正部におけるカール矯正軸のＰＦＡ表面の荒さとワックス成分の付着量との関係を示す図である。

尚、無印の棒グラフは、アッパーカール用矯正部側を示し、斜線部の棒グラフはダウンカール用矯正部側を示す。

図１１には、左側から順に、第１から第６までのカール矯正部におけるカール矯正軸のＰＦＡ表面の荒さに対する撓み抑制ロールへの異物付着量（単ロールへのワックス成分の付着量）が示されている。

第１のカール矯正部は、撓み抑制ロールを直列配置にしてカール矯正軸のＰＦＡ表面を荒らしていないものである。また、第２から第６までのカール矯正部は、いずれも撓み抑制ロールを千鳥配置にした。また、第２のカール矯正部のカール矯正軸のＰＦＡ表面は荒らしておらず、第３のカール矯正部のカール矯正軸のＰＦＡ表面は弱めに荒らしており、さらに第４のカール矯正部のカール矯正軸のＰＦＡ表面はサンドブラストで強く荒らした。また、第５のカール矯正部のカール矯正軸のＰＦＡ表面はサンドブラストで強く荒らしており且つその表面は未清掃のままにした。さらに、第６のカール矯正部のカール矯正軸のＰＦＡ表面はサンドペーパで荒らした。

この図１１から明らかなように、カール矯正軸のＰＦＡ表面を荒らすと、撓み抑制ロールへの異物付着量（単ロールへのワックス成分の付着量）は低減するということが判る。

図１２は、図１１に示す６通りのカール矯正部におけるカール矯正軸のＰＦＡ表面の荒さと用紙の表裏に発生する異物サンプル発生数との関係を示す図である。

尚、棒グラフの無印の部分は、用紙の表面に発生した異物サンプル発生数を示す。また、棒グラフの斜線の部分は、用紙の裏面に発生した異物サンプル発生数を示す。

図１２の左端に示す、撓み抑制ロールが直列配置であってカール矯正軸のＰＦＡ表面が荒らされていない状態にある第１のカール矯正部では、用紙の表裏に同程度の異物サンプル数が発生した。また、撓み抑制ロールが千鳥配置であってカール矯正軸のＰＦＡ表面が荒らされていない状態にある第２のカール矯正部では、用紙の表面には、第１のカール矯正部と同程度の異物サンプル数が発生した。さらに、用紙の裏面には、用紙の表面に発生している異物サンプル数の数倍の異物サンプル数が発生した。

一方、カール矯正軸のＰＦＡ表面を荒らした第３から第６までのカール矯正部では、用紙の表裏には異物サンプルは発生しなかった。

本発明の画像形成装置の一実施形態の概略構成図である。 図１に示す定着部およびカール矯正部を拡大して示す図である。 図２に示すアッパーカール用矯正部を構成するカール矯正軸および撓み抑制ロールの斜視図である。 第１の比較例としてのカール矯正部を構成するカール矯正軸および撓み抑制ロールの斜視図である。 第２の比較例としてのカール矯正部を構成するカール矯正軸および撓み抑制ロールの斜視図である。 アッパーカール用矯正部とダウンカール用矯正部とにおける撓み抑制ロールの配置の組み合わせとカール量との関係を示すグラフである。 図２に示すカール矯正部とは異なるカール矯正部の構成を示す図である。 カール矯正ロールの食込み量と紙しわ発生率との関係を示すグラフである。 用紙上に定着されたトナー層に含まれているワックス成分がカール矯正軸を介して最終的に用紙上に再転移する様子を説明するための図である。 表面がサンドブラスト加工されたカール矯正軸により、単ロールへのワックス成分の転移を防止する様子を説明するための図である。 ６通りのカール矯正部におけるカール矯正軸のＰＦＡ表面の荒さとワックス成分の付着量との関係を示す図である。 図１１に示す６通りのカール矯正部におけるカール矯正軸のＰＦＡ表面の荒さと用紙の表裏に発生する異物サンプル発生数との関係を示す図である。

符号の説明

１ 複写機
１０ 原稿送込ユニット
１１ 自動原稿送り部
１１ａ 搬送路
１２ 筐体
１２ａ 上面
１１ｂ 反転搬送路
２０ 本体ユニット
２０ａ 排紙台
２１ コンタクトガラス
２２ プラテンガラス
２３ 制御部
１００ 原稿
１０１ 給紙手段
２００ 画像形成部
２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１Ｋ 感光体
２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２Ｋ 帯電器
２０３Ｙ、２０３Ｍ、２０３Ｃ、２０３Ｋ 現像器
２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４Ｋ 露光部
２１１ 中間転写ベルト
２１２Ｙ、２１２Ｍ、２１２Ｃ、２１２Ｋ 一次転写ロール
２１３ 二次転写ロール
２１４ 駆動ロール
２１５ テンションロール
２１６アイドルロール
２２１ 光源
２２２，２２３ 反射ミラー
２２４ レンズ
２２５ ＣＣＤ
３０１，３０２，３０３ 給紙カセット
３０１ａ，３０２ａ，３０３ａ 用紙
４００ 用紙搬送部
４０１ 第１の搬送路
４０１ａ，４０１ａ１，４０１ａ２，４０１ｂ，４０３ａ，４０３ｂ，４０３ｃ 搬送ロール
４０１ｃ，４０２ａ，４０２ｂ，５２１，５２２ 排出ロール
４０２ 第２の搬送路
４０３ 第３の搬送路
５００ 定着部
５１０ 定着器
５１１ 加熱ロール
５１２ 加圧ロール
５３０ 排出用センサ
６００，７００ カール矯正部
６１０，６１０＿１ アッパーカール用矯正部
６１１，６１１＿１，６２１ カール矯正軸
６１２，６２２ カール矯正ロール
６１３，６２３ 撓み抑制ロール
６１３ａ，６１３ｂ，６１３ｃ，６２３ａ，６２３ｂ，６２３ｃ 単ロール
６２０ ダウンカール用矯正部
７１０ カム機構
７１１，７２１ モータ
７１２，７２２ カム
７１３，７２３ カム位置センサ
７１４，７２４ レバー
８００ａ トナー層
８００ｂ ワックス成分
１０００，２０００ カール矯正部
１００１，２００１ カール矯正軸
１００２，２００２ 撓み抑制ロール
１００２ａ，１００２ｂ，１００２ｃ 下流側単ロール
２００２ａ，２００２ｂ，２００２ｃ 上流側単ロール

Claims (6)

1. 用紙を搬送する用紙搬送手段と、
   画像信号に応じたトナー像を形成する像形成手段と、
   前記用紙搬送手段により搬送されてきた用紙上に該トナー像を転写する転写手段と、
   前記転写手段によりトナー像の転写を受けた用紙を加熱および加圧して該トナー像を該用紙上に定着する定着手段と、
   前記定着手段により定着された後の用紙のカールを矯正するカール矯正手段とを備え、
   前記カール矯正手段が、
   搬送されてきた用紙を駆動するカール矯正軸と、
   前記カール矯正軸と平行に配置され、該カール矯正軸との間に用紙を挟んで該用紙を該カール矯正軸に押圧する、該カール矯正軸よりも太径であって該カール矯正軸との接触部分が該カール矯正軸の形状に沿って凹むカール矯正ロールと、
   前記カール矯正軸を間に置いて前記カール矯正ロールに対向した位置において該カール矯正軸に接し、該カール矯正ロールに押圧された該カール矯正軸の撓みを抑制する撓み抑制ロールとを備え、
   前記撓み抑制ロールが、前記カール矯正軸の回転軸と平行であって、前記カール矯正ロールの回転軸と前記カール矯正軸の回転軸とを結ぶ直線よりも用紙搬送方向上流側に偏倚した回転軸を有する１つ以上の上流側単ロールと、該直線よりも用紙搬送方向下流側に偏倚した回転軸を有する１つ以上の下流側単ロールとからなり、該上流側単ロールと該下流側単ロールが該カール矯正軸の回転軸方向に交互に配置され、かつ該回転軸方向中央から見て該回転軸方向に左右対称に配置された合計３つ以上の単ロールを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記撓み抑制ロールが、前記カール矯正軸の回転軸方向中央から該回転軸方向左右に等距離離れた位置に配置された２つの上流側単ロールと、該カール矯正軸の回転軸方向中央に配置された１つの下流側単ロールを有するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記カール矯正手段が、さらに、前記カール矯正ロールに、カムを介して前記カール矯正軸を押圧するための、カム位置に応じた押圧力を与えるカム機構を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 搬送されてきた用紙のカールを矯正するカール矯正装置であって、
   搬送されてきた用紙を駆動するカール矯正軸と、
   前記カール矯正軸と平行に配置され、該カール矯正軸との間に用紙を挟んで該用紙を該カール矯正軸に押圧する、該カール矯正軸よりも太径であって該カール矯正軸との接触部分が該カール矯正軸の形状に沿って凹むカール矯正ロールと、
   前記カール矯正軸を間に置いて前記カール矯正ロールに対向した位置において該カール矯正軸に接し、該カール矯正ロールに押圧された該カール矯正軸の撓みを抑制する撓み抑制ロールとを備え、
   前記撓み抑制ロールが、前記カール矯正軸の回転軸と平行であって、前記カール矯正ロールの回転軸と前記カール矯正軸の回転軸とを結ぶ直線よりも用紙搬送方向上流側に偏倚した回転軸を有する１つ以上の上流側単ロールと、該直線よりも用紙搬送方向下流側に偏倚した回転軸を有する１つ以上の下流側単ロールとからなり、該上流側単ロールと該下流側単ロールが該カール矯正軸の回転軸方向に交互に配置され、かつ該回転軸方向中央から見て該回転軸方向に左右対称に配置された合計３つ以上の単ロールを有することを特徴とするカール矯正装置。
5. 前記撓み抑制ロールが、前記カール矯正軸の回転軸方向中央から該回転軸方向左右に等距離離れた位置に配置された２つの上流側単ロールと、該カール矯正軸の回転軸方向中央に配置された１つの下流側単ロールを有するものであることを特徴とする請求項４記載のカール矯正装置。
6. 前記カール矯正ロールに、カムを介して前記カール矯正軸を押圧するための、カム位置に応じた押圧力を与えるカム機構をさらに備えたことを特徴とする請求項４又は５記載のカール矯正装置。

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