JP2010013266A - 用紙搬送装置及び画像形成装置並びに画像形成システム - Google Patents

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Abstract

【課題】デカーラ機構に搬送される前の用紙のカール量が異なるものであっても、排紙された用紙のカールが適切に矯正される用紙搬送装置を得て、該用紙搬送装置を備えることで、カールを適切に矯正することが可能な画像形成装置及び画像形成システムを得る。
【解決手段】デカーラ機構と、該デカーラ機構から排出される用紙を案内する一対のガイド部材と、一対のガイド部材のうち、デカーラ機構に搬入前の用紙に生じたカールの凸方向側の面側に配置されたガイド部材を回動させる回動機構と、を有する用紙搬送装置とする。
【選択図】図2

Description

本発明は、画像が形成された用紙のカールを除去もしくは軽減するためのデカーラ機構を備えた用紙搬送装置及び、該用紙搬送装置を備えた画像形成装置並びに画像形成システムに関するものである。
従来より、画像が形成された用紙を定着装置により定着させると、用紙にカールを生じる場合があり、この生じたカール方向に対し、デカーラ機構で用紙を逆方向に曲げることで、カールを矯正する搬送機構が知られている。
このようなシート搬送機構として、シートを搬送するための搬送手段と、搬送されるシートを、シートについたカール方向と逆方向に曲げるためのデカール部(デカーラ機構に相当)と、デカール部の下流側に配置され、デカール部でのシート曲げ方向と逆方向に湾曲したシートガイドと、を有するシート搬送機構が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開平2−89760号公報
用紙のカールの量は、用紙の種類、斤量、印字率等により、異なるものである。しかしながら、上記特許文献1に記載のシート搬送機構を用いると、デカール部の下流側に配置されたシートガイドが固定された湾曲面であるため、シート搬送機構を通過した後の用紙は、その矯正の程度に差を生じてしまう問題がある。
本発明は上記問題に鑑み、デカーラ機構に搬送される前の用紙のカール量が異なるものであっても、排紙された用紙のカールが適切に矯正される用紙搬送装置を得ることを目的とするものである。また、該用紙搬送装置を備えることで、カールを適切に矯正することが可能な画像形成装置及び画像形成システムを得ることを目的とするものである。
上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。
(1)用紙に生じたカールを矯正する、少なくとも2つのローラを有するデカーラ機構と、該デカーラ機構から排出される用紙を案内する一対のガイド部材と、前記一対のガイド部材のうち、前記デカーラ機構に搬入前の用紙に生じたカールの凸方向側の面側に配置されたガイド部材を回動させる回動機構と、を有することを特徴とする用紙搬送装置。
(2)前記回動機構は、前記デカーラ機構側の用紙面に直交する方向の開口が変化するように回動させるものであることを特徴とする(1)に記載の用紙搬送装置。
(3)用紙に画像を形成する画像形成部と、用紙に形成された画像を定着させる定着装置と、(1)又は(2)に記載の用紙搬送装置と、を有することを特徴とする画像形成装置。
(4)前記回動機構は、前記画像形成装置の操作入力部から入力された情報に基づいて前記ガイド部材の回動量を変更することを特徴とする(3)に記載の画像形成装置。
(5)前記デカーラ機構に搬入前の用紙のカール量を測定する測定部を有し、前記回動機構は前記測定部で測定したカール量に基づいて前記ガイド部材の回動量を変更することを特徴とする(3)に記載の画像形成装置。
(6)用紙に画像を形成する画像形成部と、用紙に形成された画像を定着させる定着装置と、を有する画像形成装置と、該画像形成装置に接続され、(1)又は(2)に記載の用紙搬送装置を有する後処理装置と、を有することを特徴とする画像形成システム。
(7)前記回動機構は、前記画像形成装置の操作入力部から入力された情報に基づいて前記ガイド部材の回動量を変更することを特徴とする(6)に記載の画像形成システム。
(8)前記デカーラ機構に搬入前の用紙のカール量を測定する測定部を有し、前記回動機構は前記測定部で測定したカール量に基づいて前記ガイド部材の回動量を変更することを特徴とする(6)に記載の画像形成システム。
本発明によれば、デカーラ機構に搬送される前の用紙のカール量が異なるものであっても、排紙された用紙のカールが適切に矯正される用紙搬送装置を得ることが可能となる。加えて、該用紙搬送装置を備えることで、カールを適切に矯正することが可能な画像形成装置及び画像形成システムを得ることが可能となる。
以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図1は、本実施の形態に係る画像形成装置1の概略構成を示す断面図である。
同図に示す画像形成装置1は、画像読取り部A、画像処理部B、画像形成部C、シート材である用紙Pを供給搬送する用紙供給搬送部Dから構成されている。
画像読取り部Aの上部には原稿を自動搬送する自動原稿送り手段が設けられていて、原稿載置台11上に載置された原稿は原稿搬送ローラ12によって1枚宛、分離搬送されて読み取り位置13aで画像の読み取りが行われる。原稿読み取りが終了した原稿は原稿搬送ローラ12によって原稿排紙皿14上に排出される。
一方、プラテンガラス13上に置かれた場合の原稿の画像は走査光学系を構成する照明ランプ及び第1ミラーから成る第1ミラーユニット15の速度vによる読み取り動作と、V字状に位置した第2ミラー及び第3ミラーから成る第2ミラーユニット16の同方向への速度v/2による移動によって読み取られる。
読み取られた画像は、投影レンズ17を通してラインセンサである撮像素子CCDの受光面に結像される。撮像素子CCD上に結像されたライン状の光学像は順次電気信号(輝度信号)に光電変換されたのちA/D変換を行い、画像処理部Bにおいて濃度変換、フィルタ処理などの処理が施された後、画像データは、一旦メモリに記憶される。
画像形成部Cは、シート材である用紙に画像を形成するユニットであり、像担持体であるドラム状の感光体21が中心に配置されている。感光体21の外周に、帯電手段22、帯電した感光体の表面電位を検出する電位検出手段220、現像手段23、転写分離手段である転写極24及び分離極25、感光体21のクリーニング装置26及び光除電手段としてのPCL(プレチャージランプ)27が各々動作順に配置されている。また、現像手段23の下流側には感光体21上に現像されたパッチ像の反射濃度を測定する反射濃度検出手段222が設けられている。感光体21は、光導電性化合物をドラム基体上に塗布形成したもので、例えば有機感光体(OPC)が好ましく使用され、図示の時計方向に駆動回転される。
回転する感光体21へは帯電手段22による一様帯電がなされた後、像露光手段としての露光光学系30により画像処理部Bのメモリから呼び出された画像信号に基づいた像露光が行われる。書き込み手段である像露光手段としての露光光学系30は図示しないレーザーダイオードを発光光源とし、回転するポリゴンミラー31、fθレンズ34、シリンドリカルレンズ35を経て反射ミラー32により光路が曲げられ主走査がなされるものである。像露光手段によって感光体21に対してAoの位置において像露光が行われ、感光体21の回転(副走査)によって潜像が形成される。本実施の形態の一例では文字あるいは画像部に対して露光を行い、潜像を形成する。
感光体21上の潜像は現像手段23によって反転現像が行われ、感光体21の表面に可視像のトナー像が形成される。用紙供給搬送部Dでは、画像形成ユニットの下方に異なるサイズの用紙Pが収納された用紙収納手段としての給紙ユニット41A、41B、41Cと搬送ローラ43が設けられている。また、側方には手差し給紙を行う手差し給紙ユニット42が設けられている。上記給紙ユニットから給紙された用紙Pは搬送ローラ43によって搬送路40に沿って給紙される。給紙された用紙Pは、レジストローラ対44によって一時停止され用紙Pの傾きが修正される。その後に用紙Pは再給紙され、搬送路40、転写前ローラ43a、給紙経路46及び進入ガイド板47を経て転写位置Boに案内される。転写位置Boにおいて転写極24によって感光体21上のトナー画像が用紙P上に転写される。用紙Pは、分離極25によって感光体21面より分離され、搬送ベルト装置45の搬送ベルト454に載置搬送されて定着装置50に至る。
定着装置50は、加熱源を有した回転体駆動部材としての加熱ローラ51と加熱源を持たない加圧ローラ59とを有しており、用紙Pを加熱ローラ51と加圧ローラ59との間を通過させることにより、加熱、加圧によってトナー画像を用紙Pに定着させる。
定着装置50によりトナー画像の定着を終えた用紙Pは、経路切換ゲート171により、搬送路92に搬送され、経路切換ゲート172により、カールを矯正するデカーラ機構200を有する搬送路93と、定着後そのまま排紙する搬送路94に搬送路が切り換えられる。搬送路94に搬送された用紙Pは排紙ローラ62により排紙トレイ81に排紙される。
一方、経路切換ゲート172により搬送路93に搬送された用紙は、カールを矯正するデカーラ機構200でカールを矯正された後、排紙ローラ62により排紙トレイ81に排紙される。
以上は用紙Pの片側のみへの画像形成を行う場合を説明したものである。
一方、両面に画像を形成する場合は、経路切換ゲート171により、片面(表面)画像が転写されて定着された用紙Pは、搬送路174に搬送される。更に、用紙Pは、搬送ローラ対176、177により下流方向に搬送され、スイッチバック反転部180の搬送路181に案内される。用紙Pは、用紙Pの後端が搬送路181の最上流に位置する搬送ローラ対182の直前に至ると、正逆方向に搬送の切り換えが可能である搬送ローラ対182によってスイッチバックされる。そして、今までの後端を先端にして搬送路183内に搬送される。上記のスイッチバックは、搬送ローラ対182の上流に設置されている、検出器178Bの検出信号に基づくタイミングで作動する。
用紙Pは、搬送路183内を複数の搬送ローラによって給紙方向に移動され、給紙ローラ132により搬送路40に案内され、転写位置に向かって再給紙される。
用紙Pは上述したように再び感光体21方向に搬送され、転写位置で裏面にトナー画像が転写される。そして、用紙Pは定着装置50に再度搬送され、裏面にトナー画像が定着される。
両面に画像が定着された用紙Pは、経路切換ゲート171の切り換えによって搬送路92に搬送され、経路切換ゲート172により、カールを矯正するデカーラ機構200を有する搬送路93と、定着後そのまま排紙する搬送路94に搬送路が切り換えられる。搬送路94に搬送された用紙Pは排紙ローラ62により排紙トレイ81に排紙される。
一方、経路切換ゲート172により搬送路93に搬送された用紙は、カールを矯正するデカーラ機構200でカールを矯正された後、排紙ローラ62により排紙トレイ81に排紙される。
なお、上記の画像形成装置には、各部の動作を制御する不図示の制御部を有しており、該制御部に、プリント条件等の各種情報を入力する操作入力部を有している。
図2は、搬送路92側に搬送された用紙Pの以降の搬送経路を示す図である。
同図に示すように、画像形成が終了し、画像が定着された用紙Pは、経路切換ゲート171が図示B側に回動することで、搬送路92に案内される。
搬送路92に案内された用紙Pは、経路切換ゲート172により、カールを矯正するデカーラ機構200を有する搬送路93と、定着後そのまま排紙する搬送路94に搬送路が切り換えられる。経路切換ゲート172が破線で示す位置に回動した状態では、用紙Pは搬送路94に搬送され、排紙ローラ62により排紙トレイ81に排紙される。
一方、経路切換ゲート172が実線で示す位置に回動した状態では、用紙Pは搬送路93に搬送される。
経路切換ゲート172は、図示の構成においては、同図における下側に凸のカールが発生した用紙Pが搬送されてきた場合には搬送路93に案内するよう実線で示す位置に回動させられる。一方、カールが発生していない用紙P又は、同図における上側に凸のカールが発生した用紙Pが搬送されてきた場合には搬送路94に案内するよう破線で示す位置に回動させられるようになっている。
搬送路93には、デカーラ機構200が設けられている。デカーラ機構200は、本例では、剛性ローラ200Aと弾性ローラ200Bのローラ対で構成されている。
剛性ローラ200Aは、外径が弾性ローラより小径で、例えばHNTS処理の施されたSUM材で製作されたものが用いられる。剛性ローラ200Aはその軸を固設された軸受で支持されている。
弾性ローラ200Bは、外径が剛性ローラより大径で、例えば芯金に発泡シリコンゴム(アスカーC硬度が8°から18°である)が被覆されたものが用いられる。弾性ローラ200Bを支持する軸は、弾性ローラ200Bを剛性ローラ200Aに押圧するためにバネ付勢されている。このバネ付勢により、変形可能な弾性ローラ200Bは小径の剛性ローラ200Aに深く食い込み、ニップが形成される。
剛性ローラ200Aは連結する駆動部からの伝達により能動的に回転し、弾性ローラ200Bは剛性ローラ200Aの面から摩擦力を受けて従動的に回転する。
デカーラ機構200は、このローラ対によって定着装置50で剛性ローラ側に凸状態のカールが付与された用紙Pを、上記ローラ対によってニップ形状の応力を与え、用紙Pを逆方向に曲げ、カールを矯正して結果的として平坦とするようにしたものである。
デカーラ機構200の下流側には、デカーラ機構200から排出される用紙Pを案内する一対のガイド部材201及び202が設けられている。
このガイド部材201及び202のうち、ガイド部材202には回動軸202kが形成され、回動軸202kには一体的にプーリ203が設けられている。プーリ203と、ステッピングモータ205の回転軸に設けられたプーリ204との間には、タイミングベルト206がかけられている。ステッピングモータ205を回転させると、回動軸202kが回転させられ、ガイド部材202は図示の実線位置と破線位置の間で回動位置が変更されるようになっている。すなわち、本例の回動機構は、図示の如く、デカーラ機構200側の用紙面に直交する方向の開口が変化するようになっている。
以下、以上のように構成された画像形成装置1のガイド部材202の動作について説明する。
図3は、用紙のカール量とガイド部材202の回動位置の設定を示す図である。同図に示す用紙は、すべてガイド部材202側に凸のカールが発生した状態を示している。同図(a)は、同図右のCで示す大きなカールが発生した用紙Pを矯正する場合のガイド部材202の回動位置を示し、同図(b)は、同図右のCで示す中程度にカールが発生した用紙Pを矯正する場合のガイド部材202の回動位置を示し、同図(c)は、同図右に示すCで示す少しのカールが発生した用紙Pを矯正する場合のガイド部材202の回動位置を示している。すなわち同図に示す用紙Pのカール量はC>C>Cの関係となっている。
同図(a)に示すように、大きなカールが発生した用紙Pを矯正する場合のガイド部材202は、用紙面に直交する方向に大きく開いた位置に退避するよう回動させられる。
また、同図(b)に示すように、中程度のカールが発生した用紙Pを矯正する場合のガイド部材202は、用紙面に直交する方向に中程度に開いた位置に退避するよう回動させられる。
また、同図(c)に示すように、少しのカールが発生した用紙Pを矯正する場合のガイド部材202は、回動させない位置、すなわち用紙面に直交する方向に少しだけ開いた、ガイド部材201と略平行な位置に設定される。
このように、用紙Pのカールの量に対応して、デカーラ機構200に搬入前の用紙のカールの凸方向側の面側の、デカーラ機構200から排出される用紙Pを案内するガイド部材202の受け面を回動させることで、デカーラ機構200による矯正量を調整することができる。これは以下の理由による。
ガイド部材202を図3(c)に示す状態に設定し、カール量の大きい用紙Pを矯正すると仮定する。この場合、デカーラ機構200においては、逆方向への矯正が行われるが、デカーラ機構200からの用紙Pの排出後にガイド部材202により再度カール方向に曲げ力を付与されることになり、デカーラ機構200での矯正が有効に作用しないことになる。これに対し、カール量に対応してガイド部材202を回動量を変更することで、デカーラ機構200から用紙Pが排出される際の、デカーラ機構200とガイド部材202との距離を変更し、大きくカールした用紙Pに対しても適切な矯正が可能となる。
すなわち、回動機構により、デカーラ機構200に搬入前の用紙Pに発生したカールの凸方向側の面側に配置されたガイド部材を回動させることで、カール量の異なる用紙を適切に矯正することのできる用紙搬送装置とすることができる。
以下に、ガイド部材202の回動量の設定例について説明する。
(第1の実施の形態)
第1の実施の形態は、操作入力部から入力された情報に基づいて、ガイド部材202の回動位置を変更するように構成した例である。
表1は、操作入力部で入力された情報とガイド部材202の回動位置の対応関係の一例を示す表である。
Figure 2010013266
表1に示すように、操作入力部で入力された印刷モード、紙種、原稿種類に対応して、ガイド部材202を表に示す位置に回動させることで、カール量の異なる用紙を適切に矯正することが可能となる。なお、本例の場合、表に示す印刷モード、紙種、原稿種類の場合は、経路切換ゲート172が実線で示す位置となり、用紙Pを搬送路93に案内し、表に示す印刷モード、紙種、原稿種類以外の場合は、経路切換ゲート172が破線で示す位置となって、用紙Pを搬送路94に案内する。
(第2の実施の形態)
第2の実施の形態は、デカーラ機構に搬送前の用紙のカール量を測定する測定部を有し、測定部で測定したカール量に基づいてガイド部材202の回動量を変更するように構成した例である。
図4は、第2の実施の形態に係る用紙搬送装置の搬送経路を示す図である。同図に示す用紙搬送装置は、図2に示す、経路切換ゲート171と172の間に、カール量を測定する測定部100を配置したものであり、この測定部100について説明し、他の部分は、同機能部材に同符号を付与して説明を省略する。
図4に示すように、測定部100にはカール量測定部としてアクティブ測距装置Sが配置されている。用紙Pは搬送路92を経てローラR1により測定部100に搬送される。不図示のセンサが用紙Pの先端の通過を検知した後、所定量だけ搬送ローラR1を回転させたタイミングでアクティブ測距装置Sを動作させ、用紙Pのカール量を測定する。
図5は、測定部100に配置されたアクティブ測距装置Sの一例を示す模式図である。同図は図4に示すF−F線で切断した断面を示している。
同図に示すように、アクティブ測距装置Sは、所定の波長の光(例えば、赤外光)を発するLED211と、LED211からの光を用紙P上に集光する投光レンズ212と、用紙P上に集光された光を受光し、後方に配置されたPSD等の光点位置検出素子214上に集光する受光レンズ213と、光点位置検出素子214からの信号を処理して光点位置を検出する不図示の処理回路から構成されている。このような構成にすると用紙の反射率の影響を受けずに距離を測定することができる。
図4に示すように、用紙Pがカールする(図示破線)と、アクティブ測距装置Sとの距離が変化する。この距離を図5に示すアクティブ測距装置Sを用いて測定することで、カールの方向及びカール量を検知することができる。
第2の実施の形態においては、この測定部100で測定したカールの方向及びカール量に基づいて、ガイド部材202の回動位置を変更する。
表2は、測定部100で測定したカールの方向及びカール量とガイド部材202の回動位置の対応関係の一例を示す表である。
Figure 2010013266
すなわち、表2に示すように、測定部100で検知したカール方向が、ガイド部材202側に凸の場合、経路切換ゲート172が実線で示す位置に切り換わり、用紙を搬送路93に案内し、デカーラ機構200で矯正する。このとき、カール量の大小に応じて、ガイド部材202は表2に示す位置に回動させる。
一方、検知されたカール方向が、ガイド部材201側に凸(ガイド部材202側に凹)又はカール無しの場合は、経路切換ゲート172が破線で示す位置に切り換わり、用紙を搬送路94に案内し、そのまま排紙される。
以上が、第2の実施の形態に係る用紙搬送装置の構成である。
なお、上記の説明では、本実施の形態に係る用紙搬送装置を、カールの方向が片側のみの場合で説明したが、図示の搬送路の下流側に、カール矯正方向が逆である用紙搬送装置を配置し、逆方向のカールに対しても同様のデカーラ機構及びガイド部材の回動で矯正を行うようにすることもできる。
また、ガイド部材の回動位置が3カ所に設定されるもので説明したが、これに限るものでなく、より多数の位置設定を行ってもよいし、2カ所で対応するようにしてもよい。2カ所のみに設定する場合には、ソレノイド等のアクチュエータで対応でき簡便な機構とすることができる。
図6は、図2に示した用紙搬送装置を後処理装置に組み込み、画像形成装置に接続した状態を示す図である。
同図は、図2に示した経路切換ゲート172以降の用紙搬送装置を、後処理装置E内に構成し、画像形成装置1に接続した状態を示している。
この場合には、通信回線9Cにより、画像形成装置1内に配置された主制御手段9Aと、後処理装置E内に配置された制御手段9Bが接続され、入力信号、制御信号の授受をおこない上述の動作をおこなう。
なお、図6では図2に示した用紙搬送装置を後処理装置に組み込んだ例を図示したが、同様に、図4に示した用紙搬送装置を組み込んだ後処理装置としてもよい。
このように、本実施の形態に係る用紙搬送装置は、画像形成装置内に構成せず、後処理装置として画像形成装置に接続し、画像形成システムとしたものとしてもよい。
なお、上記の実施の形態においては、デカーラ機構を剛性ローラと弾性ローラの2つのローラで構成したもので説明したが、これに限るものでなく、その他の3つのローラを用いたデカーラ機構であってもよいのはもちろんである。
本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 搬送路92側に搬送された用紙の以降の搬送経路を示す図である。 用紙のカール量とガイド部材の回動位置の設定を示す図である。 第2の実施の形態に係る用紙搬送装置の搬送経路を示す図である。 測定部に配置されたアクティブ測距装置の一例を示す模式図である。 図2に示した用紙搬送装置を後処理装置に組み込み、画像形成装置に接続した状態を示す図である。
符号の説明
1 画像形成装置
50 定着装置
62 排紙ローラ
92、93、94 搬送路
172 経路切換ゲート
200 デカーラ機構
200A 剛性ローラ(デカーラ機構)
200B 弾性ローラ(デカーラ機構)
201、202 ガイド部材
202k 回動軸
203、204 プーリ
205 ステッピングモータ
206 タイミングベルト

Claims (8)

  1. 用紙に生じたカールを矯正する、少なくとも2つのローラを有するデカーラ機構と、
    該デカーラ機構から排出される用紙を案内する一対のガイド部材と、
    前記一対のガイド部材のうち、前記デカーラ機構に搬入前の用紙に生じたカールの凸方向側の面側に配置されたガイド部材を回動させる回動機構と、を有することを特徴とする用紙搬送装置。
  2. 前記回動機構は、前記デカーラ機構側の用紙面に直交する方向の開口が変化するように回動させるものであることを特徴とする請求項1に記載の用紙搬送装置。
  3. 用紙に画像を形成する画像形成部と、
    用紙に形成された画像を定着させる定着装置と、
    請求項1又は2に記載の用紙搬送装置と、を有することを特徴とする画像形成装置。
  4. 前記回動機構は、前記画像形成装置の操作入力部から入力された情報に基づいて前記ガイド部材の回動量を変更することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 前記デカーラ機構に搬入前の用紙のカール量を測定する測定部を有し、前記回動機構は前記測定部で測定したカール量に基づいて前記ガイド部材の回動量を変更することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  6. 用紙に画像を形成する画像形成部と、用紙に形成された画像を定着させる定着装置と、を有する画像形成装置と、
    該画像形成装置に接続され、請求項1又は2に記載の用紙搬送装置を有する後処理装置と、を有することを特徴とする画像形成システム。
  7. 前記回動機構は、前記画像形成装置の操作入力部から入力された情報に基づいて前記ガイド部材の回動量を変更することを特徴とする請求項6に記載の画像形成システム。
  8. 前記デカーラ機構に搬入前の用紙のカール量を測定する測定部を有し、前記回動機構は前記測定部で測定したカール量に基づいて前記ガイド部材の回動量を変更することを特徴とする請求項6に記載の画像形成システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2018154474A (ja) * 2017-03-20 2018-10-04 コニカミノルタ株式会社 デカーラー装置およびそれを用いた画像形成装置

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