JP2010195572A - デカーラ装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カール方向、カール形状（進行方向に対して平行、直交、斜めの各カール）及びカール量に限定されることがなく、殆ど全てのカールを解消することを目的にする。
【解決手段】谷部を形成する円筒面の中央部の所定位置から、両端部に向かって棒状体を右巻き及び左巻きに同じピッチでつる巻線状に巻き付けてスパイラルの山部を形成した形状をもつ第１のデカーラローラと、該第１のデカーラローラにおける棒状体の右巻き及び左巻きの関係を逆にして形成した第２のデカーラローラと、を備えたデカーラローラ対と、該デカーラローラ対に用紙を通紙させるとき、前記第１のデカーラローラ及び前記第２のデカーラローラの山部に用紙が接触する位置が、前記第１のデカーラローラ及び前記第２のデカーラローラの軸方向中央部から離れ近い側の軸端に向かって逐次移動するように前記デカーラローラ対を回転させる駆動機構とを有することを特徴とするデカーラ装置。
【選択図】図３

Description

複写機、ファックス、印刷機等の画像形成装置に供給され画像形成されて回収されるときの用紙のカールを矯正するデカーラ装置及び画像形成装置に関する。

従来、用紙のカールを矯正する対策として以下の技術が採用されている。

（１）一般的にはソフトローラとハードローラのローラ対を設けて、ハードローラとソフトローラの間に通紙を行い、カールを矯正するソフト／ハード一対方式のデカーラ装置が普及している。しかし、図８（ａ）の斜視図に示すように用紙の進行方向に対して直交する方向のカール矯正に関して効果はあるが、図９（ａ）の斜視図に示すように用紙の進行方向に平行な方向及び図１０（ａ）の斜視図に示すように用紙の斜め方向に対するカール矯正効果は殆ど無いという欠点を持つ。また、図８（ｂ）、図９（ｂ）、図１０（ｂ）の斜視図に示すように逆カールに対応できるように切り換えることができない。

（２）また、特許文献１に示すものは、片方にスパイラルローラ、他方に通常のローラを平行に配列して、お互いに押圧したローラ対によりデカーラを形成している。スパイラルローラはスパイラルを中央部から両端部にかけて対称に配置してありカール矯正が向上している。

しかし、カール方向（正カールか逆カールか）、カール形状（進行方向に対して平行、直交、斜めの各カール）やカール量によって効果のある矯正が限定されたものになっている。即ち、図８（ａ）のカールに対応できても、図８（ｂ）、図９（ａ），（ｂ）、図１０（ａ），（ｂ）に示すような色々なカールに対応させることが困難である。

（３）また、特許文献２に示すものは、ベルトとニップローラとの間に形成されるニップ部でデカーラを形成し、そのニップ部に用紙を通過させることにより、用紙のカールを矯正するものである。しかし、（２）項と同様に効果のある矯正が限定されている。

特開２００２−２４１０２１号公報 特開平５−３４１６００号公報

本発明は、画像形成装置において、上述のような従来技術の問題点を除去して、カール方向（正カールか逆カールか）、カール形状（進行方向に対して平行、直交、斜めの各カール）及びカール量に限定されることがなく、殆ど全てのカールを解消することを目的にする。そして、回収時にカールができて排紙トレイ上に集積しにくくなったり、ユーザの使用に支障が出てくることを回避したデカーラ装置及びそれを装着した画像形成装置を提供することを課題にする。

この目的は次の技術手段によって解決される。
１．谷部を形成する円筒面の中央部の所定位置から、両端部に向かって棒状体を右巻き及び左巻きに同じピッチでつる巻線状に巻き付けてスパイラルの山部を形成した形状をもつ第１のデカーラローラと、
該第１のデカーラローラにおける棒状体の右巻き及び左巻きの関係を逆にして形成した第２のデカーラローラと、
を備えたデカーラローラ対と、
該デカーラローラ対に用紙を通紙させるとき、前記第１のデカーラローラ及び前記第２のデカーラローラの山部に用紙が接触する位置が、前記第１のデカーラローラ及び前記第２のデカーラローラの軸方向中央部から離れ近い側の軸端に向かって逐次移動するように前記デカーラローラ対を回転させる駆動機構と、
を有することを特徴とするデカーラ装置。
２．前記第１のデカーラローラと前記第２のデカーラローラとの間の初期位相角を変換する初期位相角変換手段を有することを特徴とする１に記載のデカーラ装置。
３．前記第１のデカーラローラと前記第２のデカーラローラとの間の軸間距離を変更可能にする軸間距離変更手段を有することを特徴とする１又は２に記載のデカーラ装置。
４．前記第１のデカーラローラ、前記第２のデカーラローラのうち、少なくとも一方のスパイラルは弾性部材により形成されていることを特徴とする１から３の何れか１項に記載のデカーラ装置。
５．前記用紙のカール量が小さいときは前記第１のデカーラローラと前記第２のデカーラローラとの間の軸間距離を広げ、前記用紙のカール量が大きいときは前記第１のデカーラローラと前記第２のデカーラローラとの間の軸間距離を狭めるようにしたことを特徴とする３又は４に記載のデカーラ装置。
６．１から５の何れか１項に記載のデカーラ装置が装着されていることを特徴とする画像形成装置。

本発明により、カール方向（正カールか逆カールか）、カール形状（進行方向に対して平行、直交、斜めの各カール）及びカール量に対応して、殆ど全てのカールを解消することができるようになった。これにより、回収時にカールができて排紙トレイ上に集積しにくくなったり、ユーザの使用に支障が出てくることが無くなった。

定着装置の下流側で排紙トレイの近くにデカーラ装置を装着した内部構成を示す画像形成装置の中央断面図である。 第１のデカーラローラ及び第２のデカーラローラ間の初期位相角変換手段及び軸間距離変更手段を有するデカーラ装置を示す正面断面図である。 図２の側断面図である。 第１のデカーラローラ及び第２のデカーラローラの回転方向における相対的位置関係を規定する初期位相角の説明図である。 図５（ａ）は、第１のデカーラローラ及び第２のデカーラローラのお互いのスパイラルの初期位相角を０度にした場合の側面図であり、図５（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。 図６（ａ）は、第１のデカーラローラ及び第２のデカーラローラのお互いのスパイラルの初期位相角を１８０度にした場合の側面図であり、図６（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。 図７（ａ）は、第１のデカーラローラ及び第２のデカーラローラのお互いのスパイラルの初期位相角を０度と１８０度の中間の角度にした場合の側面図であり、図７（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。 図８（ａ）は、用紙の進行方向に対して直交する方向を軸とする直交カールの正方向のカールを示し、図８（ｂ）は逆方向のカールを示す斜視図である。 図９（ａ）は、用紙の進行方向を軸とするカールの正方向の平行カールを示し、図９（ｂ）は逆方向のカールを示し、図９（ｃ）は波打ちカールを示す斜視図である。 図１０（ａ）は、用紙の進行方向に対して斜め方向を軸とする斜めカールの正方向のカールを示し、図１０（ｂ）は逆方向のカールを示す斜視図である。 本発明のデカーラ装置の制御を示す制御系のブロック図である。

先ず、本発明のデカーラ装置を備えた画像形成装置について図１を用いて説明する。

図１はデカーラ装置を装着した画像形成装置の内部構成を示す中央断面図である。

画像形成装置１は、中間転写ベルト５０を有するタンデム形式のカラー画像形成装置である。

画像形成装置１は下部に複数の用紙収容部２０を有する。用紙収容部２０の上方には画像形成部４０と中間転写ベルト５０が設置されており、装置本体の上部には画像読取部３０が設置されている。

両面原稿自動送り装置１０の原稿給紙台ａにセットされた原稿は、各種ローラによって画像読取部３０に向けて搬送される。

用紙収容部２０は、装置前面側（図１における紙面手前側）に引き出し可能となっている。複数の用紙収容部２０には白紙等の用紙がサイズによって分けられて収容されている。用紙収容部２０に収容された用紙は給紙ローラ２１によって１枚毎に給紙される。また、手差部２２Ｈにはコート紙やＯＨＰ等の特殊な用紙がセットされる。

画像形成部４０は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像を形成するための４組の画像形成エンジン４００Ｙ、４００Ｍ、４００Ｃ及び４００Ｋを有している。画像形成エンジン４００Ｙ、４００Ｍ、４００Ｃ、４００Ｋは、この順で上から下方向に直線状に配列されており、各々同じ構成となっている。

イエロー色用の画像形成エンジン４００Ｙを例にとって構成を説明すると、画像形成エンジン４００Ｙは反時計方向に回転する感光体４１０、帯電部４２０、露光部４３０、現像部４４０、クリーニング部４５０を有する。クリーニング部４５０は、感光体４１０の最下部に対向した領域を含んで配置されている。

装置本体の中央部に位置する中間転写ベルト５０は無端状であり、所定の体積抵抗率を有する。一次転写ローラ（転写部）５１０は、中間転写ベルト５０を挟んで感光体４１０と対向する位置に設置されている。

次に画像形成装置１において、カラー画像を形成する動作を説明する。

感光体４１０は、駆動モータ（図示せず）により回転駆動され、帯電部４２０の放電により負極性に帯電される（例えば−８００Ｖ）。次に、露光部４３０により感光体４１０上に画像情報に応じた光書込がなされて静電潜像が形成される。形成された静電潜像が現像部４４０を通過すると、現像部内で負極性に帯電されたトナーが負極性現像バイアスの印加により潜像画像の部分に付着し、感光体４１０上にトナー像が形成される。形成されたトナー像は、感光体４１０に圧着する中間転写ベルト５０へ転写される。転写後に感光体４１０上に残留したトナーはクリーニング部４５０により清掃される。

画像形成エンジン４００Ｙ、４００Ｍ、４００Ｃ及び４００Ｋ各々で形成されたトナー像が中間転写ベルト５０に各一次転写ローラ５１０によって重畳して転写される。これにより、中間転写ベルト５０上にカラー画像が形成される。用紙は用紙収容部２０により１枚ずつ給紙され、搬送路２２をレジスト搬送部として機能するレジストローラ６０の位置まで搬送される。レジストローラ６０に用紙が突き当てられて一端停止し、用紙の曲がりが矯正される。用紙は中間転写ベルト５０上のトナー像と画像位置が一致するタイミングでレジストローラ６０より給送される。

レジストローラ６０により給送された用紙は、ガイド板により案内され、中間転写ベルト５０及び二次転写ローラ７０により形成された転写ニップ位置へ送り込まれる。二次転写ローラ７０により構成される転写ニップ位置では用紙を中間転写ベルト５０側へ押圧している。トナーと逆極性のバイアス（例えば＋５００Ｖ）が転写部７０に印加されることにより、静電気力の作用で、中間転写ベルト５０上のトナー像が用紙へ転写される。用紙は、除電針からなる分離装置（図示せず）により除電されて中間転写ベルト５０から分離され、加熱ローラ、加圧ローラのローラ対又は、加熱ベルト、加圧ローラからなる定着部８０へ送られる。その結果、トナー像が用紙へ定着され、デカーラ装置７００を経て画像形成された用紙がカールを矯正されて装置外の排紙トレイ２５へ排出される。

以上は記録媒体としての用紙の片側である第１面への画像形成を行う状態を説明したものであるが、両面複写の場合は、排紙切換部材２６が切り替わり、用紙案内部２６Ａが開放され、用紙は破線矢印の方向に搬送される。

更に、搬送機構２７Ａ１、２７Ａ２により用紙は下方の搬送路２７Ｂに搬送され、給紙搬送装置２７の特に給紙反転部を形成するローラ対２７Ｃによりスイッチバックさせられ、分岐部２７Ｄで搬送路を切り換え、今までの用紙の後端部は先端部となって両面複写用給紙ユニット１３０内に搬送される。

用紙は両面複写用給紙ユニット１３０に設けられた搬送ガイド１３１の中を給紙方向に移動し、給紙ローラ１３２で用紙は再給紙され、前記搬送路２２に案内される。

そして再び、上述したように二次転写ローラ７０の方向に用紙が搬送され、用紙の裏面である第２面にトナー画像を転写し、定着装置８０で定着した後、デカーラ装置７００を経て画像形成された用紙がカールを矯正されて装置外の排紙トレイ２５上に排紙する。

尚、デカーラローラ装置７００の設置場所は上記のような排紙トレイの直前に設置する場合の他に、定着装置８０の後で排紙切換部の直前に設置しても良い。

また、二次転写ローラ７０により用紙上にカラー画像が転写された後、用紙を曲率分離した中間転写ベルト５０は、中間転写ベルトのクリーニング部１９０Ａにより残留トナーが除去される。

尚、本実施形態における画像形成装置１は電子写真方式により用紙にカラー画像を形成するものであるが、本発明に係る画像形成装置は本実施形態に限定されるものではなく、モノクロ画像を形成する画像形成装置であっても構わない。

さて、このような画像が作成される過程において、各感光体４１０や中間転写ベルト５０上の残留トナーは各クリーニング部４５０、１９０Ａに回収された後、スパイラル部材を内部に設けたパイプ６０５内を搬送され、廃トナーボックス６００に送り込まれる。

次に、デカーラ装置７００の構造について図２の正面断面図及び図３の側断面図を用いて説明する。デカーラローラ対７１０の第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂの回転軸７１３Ａ、７１３Ｂが両側の基体フレーム７４２に設けたガイド溝７４２Ｇ及びガイドプレート７４９で構成される案内路の中をスライド可能にした軸受けコマ７４３の軸受７４４に回転可能に軸支されている。両側の基体フレーム７４２はベース部材７４１で一体に連結されていて、ベース部材７４１を介して画像形成装置１に取り付けられている。

第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂはそれぞれ同径の山径、谷径、同じリード角及びピッチを持つスパイラル形状を有するローラであり、スパイラルは谷部を形成する円筒体の軸方向中央部の所定位置からそれぞれ両端方向に向かって棒状体を右巻き及び左巻きにつる巻線状に巻き付けた形状になっている。結果的には中央部の所定位置に対して対称の形になる。また、デカーラローラ対７１０を形成する第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂはお互いに対応するスパイラルのリード角の方向が反対方向に構成されている。この第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂの形状とその作用については、後程、図５、図６、図７を用いて詳しく説明する。

さて、このような第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂを用いたデカーラ装置７００によって、正逆のカール方向や色々のカール形状に対して矯正機能が働くことが本発明者によって確認された。これを更に進めて第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂ間の相対的な位置関係を規定する初期位相角及び軸間距離の設定や変換機能を持たせ、正逆のカール方向、カール形状及びカール量に対応して、殆どのカールに簡単確実に適応できるデカーラ装置７００の実現に努めた。以下これについて更に説明を続ける。

第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂ間の初期位相角は初期位相角変換手段７４０Ａにより設定及び変更が可能であり、また、第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂの軸間距離も軸間距離変更手段７４０Ｂにより設定及び変更が可能にしてある。

軸間距離変更手段７４０Ｂは、前記各軸受けコマ７４３に設けたラックギヤ７４５と、基体フレーム７４２に設けたモータ７４２ＭＡ、７４２ＭＢと、該モータに直結してラックギヤ７４５に噛み合うピニオンギヤ７４６とによって構成される。軸受けコマ７４３が上下方向に等量ずつ所定量駆動されて軸間距離の設定や変更がなされるので、搬送路７４７を通る用紙の搬送基準面を変更させることなく達成される。

上記ラックギヤ７４５、ピニオンギヤ７４６及びモータ７４２ＭＡ、７４２ＭＢとによる軸間距離変更手段７４０Ｂの移動機構は、図３に示すように第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂの両端部に設けられ、軸間距離の調節移動が両端部で歪められることなく円滑に行われる。

次に初期位相角について図４を用いて説明する。図４は第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂの相対的な関係位置を表す為に初期位相角設定時の過程を示す第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂの端部の正面図である。図４において山部７１１Ａ、谷部７１２Ａ、回転軸７１３Ａを有する第１のデカーラローラ７１０Ａの端部に同心で一体に指標円板７１５Ａが設けられている。また、山部７１１Ｂ、谷部７１２Ｂ、回転軸７１３Ｂを有する第２のデカーラローラ７１０Ｂの端部に同心で一体に指標円板７１５Ｂが設けられている。図４は先ず指標円板７１５Ａ上の指標ａと指標円板７１５Ｂ上の指標ｂが静止板７３１Ａ、７３１Ｂ上に設けた点１Ａ及び１Ｂに対応した基準の状態を示している。静止板７３１Ａ、７３１Ｂは例えばモータ７４８ＭＡ、７４８ＭＢのケーシング上に貼り付けられる。この状態でＪＯＢが開始されると、指標ａを設けた指標円板７１５Ａ及び、指標ｂを設けた指標円板７１５Ｂはそれぞれ次式
ΦＡ＝２πｔ／Ｔ＋αＡ （１）
ΦＢ＝２πｔ／Ｔ＋αＢ （２）
で示されるように回転する。即ち、指標円板７１５Ａは（１）式に基づき、１Ａから時計方向に等速回転を始めて１回転毎に元の状態（指標ａが点１Ａの位置にある状態）に戻りながら、ＪＯＢが終了するまで回転を続ける。また、指標円板７１５Ｂは（２）式に基づき、１Ｂから反時計方向に等速回転を始めて１回転毎に元の状態（指標ｂが点１Ｂの位置にある状態）に戻りながらＪＯＢが終了するまで回転を続ける。

ここでΦＡ、ΦＢは総位相角であり、αＡ、αＢは初期位相角であり、ｔは時間、Ｔは周期である。上記基準の状態ではαＡ、αＢは０である。αＡ−αＢは初期位相角の差であり第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂの相対的な関係位置を示す量であるが、本発明においてはαＢを０として調整を行うので、単に初期位相角αＡによって、初期位相角の差も表すことにする。

両指標円板７１５Ａ、７１５Ｂ間の初期位相角をπラジアン（１８０°）とするには、指標円板７１５Ｂを原位置に止めてαＢを０にしたまま、指標円板７１５Ａの指標ａを点１Ａから時計方向に回転して点３Ａの位置に来るように進めておけば良い。また、π／２ラジアン（９０°）とするには、指標円板７１５Ｂを原位置に止めてαＢを０にしたまま、指標円板７１５Ａの指標ａを点１Ａから時計方向に回転して点２Ａの位置に来るように進めておけば良い。そして３／２πラジアン（２７０°）とするには、指標円板７１５Ｂを原位置に止めてαＢを０にしたまま、指標円板７１５Ａの指標ａを点１Ａから時計方向に回転して点４Ａの位置に来るように進めておけば良い。このようにして第１のデカーラローラ７１０Ａと第２のデカーラローラ７１０Ｂ間の相対的位置関係が定まる。即ち、このように初期位相角を設定してＪＯＢがスターとするとデカーラローラ対７１０はこの初期位相角を崩すことなく回転を持続する。

このような初期位相角を設定したり変換する具体的な初期位相角変換手段７４０Ａについて図２、図３を用いて説明を続ける。

第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂ間の初期位相角の変換は第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂがお互いに接触しないように軸間距離を上記のように調節して広げてから行うことが好ましい。その後、第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂの回転軸７１３Ａ、７１３Ｂの何れか一方に直結したモータ７４８ＭＡ、７４８ＭＢのうち、例えばここでは、モータ７４８ＭＡで所定角度回転させて各デカーラローラ間の初期位相角を所定の角度に変換させることが可能になる。尚、モータ７４８ＭＡ、７４８ＭＢはそれぞれ前記各軸受けコマ７４３に一体に設けたブラケット７４８に取り付けられている。

この初期位相角の変換はモータ７４８ＭＡとしてパルスモータ又はステッピングモータを用いてそのパルス数で初期位相角を所定値に設定や変換をすることができる。また、モータ軸にエンコーダ７５２を直結して所定量の回転がなされたことを、該エンコーダの円板７５２Ａに予め決められた初期位相角に対応して開けられた窓をビームセンサで検出してモータを停止させて、対応する第２のデカーラローラ７１０Ｂに対して所定の初期位相角を得るようにしても良い。

このようにして初期位相角を確定させた後は少なくとも運転中はその初期位相角の状態が保持されて崩れないように駆動される。その駆動は両パルスモータ７４８ＭＡ、７４８ＭＢ間のパルスカウントを共通にして駆動させる回路によって容易に達成できる。

これによって、初期位相角の変換や、それに伴う軸間距離の変更も正確に行え、デカーラ装置７００の運転中に初期位相角が変動して乱されることもなく、安定したカール矯正が持続される。

勿論、本例においては、第２のデカーラローラ７１０Ｂの初期位相角を０にしたままにして第１のデカーラローラ７１０Ａの初期位相角を得るようにしたが、第１のデカーラローラ７１０Ａの初期位相角を０にしたままにして第２のデカーラローラ７１０Ｂの初期位相角を得るようにしてもよい。

本発明のデカーラ装置７００のカール矯正についての作用を、先ず、そのデカーラローラ対７１０の第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂ間の初期位相角が基準となる０度の場合について、その側面図である図５（ａ）、そのＡ−Ａ断面図を示す図５（ｂ）を用いて説明する。続いて、前記初期位相角が１８０度の場合について、その側面図である図６（ａ）、そのＡ−Ａ断面図を示す図６（ｂ）を用いて説明する。更に、前記初期位相角が０度と１８０度の中間の角度（ここでは９０度）の場合について、その側面図である図７（ａ）、そのＡ−Ａ断面図を示す図７（ｂ）を用いて説明する。

図に示すように、実施の一例に用いた第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂは、スパイラルを有するローラであり、その山部７１１Ａ、７１１Ｂの頂部の径Ｄは３８ｍｍ、谷部７１２Ａ、７１２Ｂの径ｄは１８ｍｍ、スパイラルのピッチＰは６２ｍｍ、山部７１１Ａ、７１１Ｂの軸方向の長さｍは２４ｍｍ、山部７１１Ａ、７１１Ｂの進む方向に直角方向の断面形状は半円形である。しかし、この形状や寸法に限定されるものではない。このように第１のデカーラローラ７１０Ａは、谷部を形成する円筒面の中央部の所定位置Ｃから、両端部に向かって棒状体を右巻き及び左巻に同じピッチでつる巻線状に巻き付けてスパイラルの山部を形成した形状を有するものである。即ち、スパイラルが第１のデカーラローラ７１０Ａの軸方向中央部の所定位置Ｃから両端部にかけて該中央部の軸直角平面を基準に対称になるように繋げられている。それと対をなす第２のデカーラローラ７１０Ｂはスパイラル同士がその山部の頂部で接した状態でその接触位置を含む用紙搬送基準面に対して対称に形成されたものであり、第１のデカーラローラ７１０Ａとは全くリード角が逆の方向のスパイラル形状を有している。

初期位相角を０度にした図５の場合、用紙の搬送に当たり、回転する第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂのスパイラルの山部７１１Ａ、７１１Ｂの頂部の弾性面同士が常に用紙を挟んで接触して押圧すると共にその接触部が軸方向で中央部の所定位置Ｃから離れ近い側の軸端に向かって移行して行く。したがって用紙は幅方向外側に向かう張力を受けながら搬送される。これによって用紙面は平滑化され、搬送方向を軸とする図９（ａ）、（ｂ）に示す正逆の平行カールや図９（ｃ）の斜視図に示す波打ちカールはその母線の集合面で形成されるカーブが押し潰され母線と直角方向に引き伸ばされながら解消されると考えられる。

初期位相角を１８０度にした図６の場合は、第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂのスパイラルの山部７１１Ａの頂部と谷部７１２Ｂの中央部Ｇが対向している。そして、第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂの各山部７１１Ａ、７１１Ｂで互い違いに等間隔で挟まれてしごかれながら、用紙が軸の中央部から遠ざかり、軸方向（幅方向）端部に向かって伸ばされるように張力を受けながら搬送される。そして図８（ａ）、（ｂ）に示すような正逆の直交カールは、その母線集合面の部分が表裏平等に母線方向にしごかれて平準化なされながら解消されて行くと考えられる。

初期位相角を０度と１８０度の中間の角度（ここでは９０度）にした図７の場合は、第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂのスパイラルの山部７１１Ａの頂部と、谷部７１２Ｂの、中央部Ｇ以外の部分が偏った状態で対向している。そのため、第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂの山部７１１Ａ、７１１Ｂが等間隔でなく接近した状態になって、用紙がデカーラローラ軸方向（幅方向）両側に伸ばされるようにしごかれる。したがって、図１０（ａ）、（ｂ）の斜視図に示すような、デカーラローラ軸方向とは斜めの方向の母線群で形成される斜めカールが矯正され易くなると考えられる。斜めカールは前記直交カールに較べてカール軸（カールの母線方向）が幅方向に対してある程度（θ°）傾いた用紙の正逆のカールである。このように斜めカールの用紙が第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂの各山部７１１Ａ、７１１Ｂで互い違いに等間隔でなく偏った状態で挟まれながら、対応する幅方向の張力を受けつつ搬送される。そして斜めカールは直交カールに移行されつつ解消して矯正されて行くものと考えられる。

また、初期位相角の角度を１８０度と３６０度との中間の２７０度としたときは、用紙の斜めカールの傾き角が前述のものと反対方向のときに有効に矯正される。

そして、何れのタイプのカールでもカール量によって第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂ間の適正な軸間距離が決定される。

第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂの材質は少なくとも山部７１１Ａ、７１１Ｂが弾性体で構成され望ましくはアスカＣスケールで７度程度の発泡ウレタン又は１３度程度の発泡シリコンが好適である。これによって用紙を挟んで搬送されるときの接触面積が増大し、用紙に対する摩擦力や引っ張り力が大きくなり矯正効果が安定する。そして芯金部はポリアセタール等が適している。しかしこれに限定されるものではなく芯金には金属材を用いても良いし、金属の芯金上に弾性体の山部及び谷部が一体的に成形されたものであっても良い。

また停止中には、第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂ間の初期位相角を変えたり、軸間距離を増大することが可能であるのでデカーラローラ対７１０及びそれを構成する第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂの耐久性を増進させ寿命を長くさせることができる。

また、デカーラ装置７００の停止中には、軸間距離をそのままにして、初期位相角を両デカーラローラ７１０Ａ、７１０Ｂのスパイラルを形成する山部７１１Ａ、７１１Ｂ同士が対向する状態から山部７１１Ａと谷部７１２Ｂが対向する状態に変換することもできる。これによって休止中におけるデカーラローラ同士の押圧状態が避けられるのでデカーラローラの耐久性を簡単に向上させる効果も生じる。

本発明では、上述の説明のように用紙の表裏何れの方向であっても、カール量やカールの形状が多様であっても用紙に対するスパイラル面の軸方向への摩擦力やしごきによる引張り力の作用により用紙が平滑面より変形してカールした部分は元の平滑の状態に戻されて矯正がなされる。

このように、本発明のデカーラ装置７００を用いることにより、カール方向、カール形状、カール量、更には紙の種類や紙の大きさに応じて殆どのカールに対応できる矯正が可能である。これを裏付ける実施の一例として実験例を以下に述べる。

即ち、図５、図６、図７で説明した第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂを装着したデカーラ装置７００を用い初期位相角及び軸間距離を変え、各種の用紙のカールに対する矯正の状況の一例について説明する。
［サンプル用紙の作成］
（１）使用する用紙の紙質や厚さで決まる紙種をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４種類。

（２）用紙のサイズをＡ４、Ａ３、Ａ４Ｒ、Ｂ４、Ｂ５の５種類。

（３）カール形状をカール無し、直交カール、斜めカール、平行カール、波打ちカールの５種類。

（４）カール量を３〜８ｍｍ、９〜１４ｍｍ、１５〜２０ｍｍ及び０〜２ｍｍのカール無しの５種類。

一例として、通紙前に上記（１）、（２）、（３）、（４）を組み合わせて、表１の左半分に示すように条件１−１、条件２−１、条件２−２、条件２−３、条件３−１、条件３−２、条件３−３、条件４−１、条件４−２、条件４−３、条件５−１、条件５−２、条件５−３の各サンプル用紙をカールが正方向のものと逆（負）方向のものと各２０枚ずつ作成した。
［実施の結果］
このような通紙の条件の各サンプル用紙を画像形成装置１に装着した本発明のデカーラ装置７００に通紙させた。

通紙に当たって各デカーラローラ７１０Ａ、７１０Ｂの材質及び寸法は前述した通りである。

第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂ間の初期位相角が０度であり、軸間距離が３６ｍｍである場合に、条件１−１のサンプル用紙即ち、カールのないサンプルは新たにカールを発生することなくデカーラ装置７００を通過して回収された。

尚、カールが矯正された状態のカール量は、水平面上に置かれた用紙の最大高さが０〜２ｍｍにある状態であるとした。

第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂ間の初期位相角が１８０度である場合、
軸間距離が３３ｍｍであるときに、条件２−１のサンプル用紙はデカーラ装置７００を通過してカールが矯正されて回収された。

軸間距離が３０ｍｍであるときに、条件２−２のサンプル用紙はカデカーラ装置７００を通過してカールが矯正されて回収された。

軸間距離が２７ｍｍであるときに、条件２−３のサンプル用紙はデカーラ装置７００を通過してカールが矯正されて回収された。

第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂ間の初期位相角が９０度である場合、
軸間距離が３３ｍｍであるときに、条件３−１のサンプル用紙はデカーラ装置７００を通過してカールが矯正されて回収された。

軸間距離が３０ｍｍであるときに、条件３−２のサンプル用紙はデカーラ装置７００を通過してカールが矯正されて回収された。

軸間距離が２７ｍｍであるときに、条件３−３のサンプル用紙はデカーラ装置７００を通過してカールが矯正されて回収された。

第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂ間の初期位相角変換手段が０度である場合、
軸間距離が３３ｍｍであるときに、条件４−１のサンプル用紙はデカーラ装置７００を通過してカールが矯正されて回収された。

軸間距離が３０ｍｍであるときに、条件４−２のサンプル用紙はデカーラ装置７００を通過してカールが矯正されて回収された。

軸間距離が２７ｍｍであるときに、条件４−３のサンプル用紙はデカーラ装置７００を通過してカールが矯正されて回収された。

軸間距離が３３ｍｍであるときに、条件５−１のサンプル用紙はデカーラ装置７００を通過してカールが矯正されて回収された。

軸間距離が３０ｍｍであるときに、条件５−２のサンプル用紙はデカーラ装置７００を通過してカールが矯正されて回収された。

軸間距離が２７ｍｍであるときに、条件５−３のサンプル用紙はデカーラ装置７００を通過してカールが矯正されて回収された。

以上の結果を表１の右半分に前記左半分の各条件に対応して記載する。

以上の通紙の結果により、カールの正逆の方向、カール形状、カール量、更には紙の種類や紙のサイズによらず広範囲のカールに対応できる矯正が可能であることが分かる。

さて、デカーラ装置７００の稼働の開始に際しては、ＪＯＢ時に入力する用紙のカール情報に基づいて、そのカール矯正に見合う第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂ間の相対的位置関係が初期位相角として初期位相角変換手段７４０Ａによって設定される。その後で、更に、第１のデカーラローラ７１０Ａ及び第２のデカーラローラ７１０Ｂ間の軸間距離の設定が上述の軸間距離変更手段７４０Ｂによって更に続けて行われる。

この時のデカーラ装置７００の駆動制御は制御装置８００によって行われる。この制御装置８００について、図１１に示す制御系のブロック図を用いて説明する。

ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）８０１は、システムバス８０７を介してＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）８０２やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）８０３や操作表示部８０５等に接続されている。このＣＰＵ８０１は、ＲＯＭ８０２に格納されている各種プログラムのうち、ここでは表１に示したようなデータテーブルを読み出してＲＡＭ８０３に展開する。そして用紙サイズの検出値と、操作表示部８０５に入力される斤量及び紙種、カール形状及びカールの量とが、ＲＡＭ８０３に展開されている前記データテーブルと照合される。また、カール形状やカール量はデカーラ装置７００の上流に設置されるカール形状検出器やカール量検出器によって、図１１の一点鎖線で示すように検出させることができる。この検出結果を前記データテーブルと照合させることもできる。そしてそのデータテーブルに適合する第１のデカーラローラ７１０Ａの初期位相角が初期位相角変換手段７４０Ａで変換設定されると共に、軸間距離が軸間距離変更手段７４０Ｂによって前述の照合された適合値に設定される。そしてその選定された初期位相角及び軸間距離により、前述の色々なカールに対応して効率よくカールが矯正される。

ＣＰＵ８０１は、ＲＡＭ８０３に展開したプログラムに従って各種処理を実行し、その処理結果をＲＡＭ８０３に格納すると共に操作表示部８０５に表示させる。そして、ＲＡＭ８０３に格納した処理結果を所定の保存先に保存させる。尚、本実施の形態においては、ＣＰＵ８０１はＲＯＭ８０２及びＲＡＭ８０３と協働することにより制御装置８００の主要部が構成される。

さて、表１に示すデータは通紙の条件に対応できるカール矯正のモデルの一例であるが上記通紙の条件に対しては、デカーラ装置７００の対応する初期位相角及び軸間距離のデータは実験的に得られた最適データと言える。しかしこれは一例であって、カールが矯正される通紙の条件はこれ以外にも存在する。即ち、その時点までに稼働したその日のＪＯＢによるコピー総枚数条件や環境条件（設置場所や機内の温湿度条件）を組み合わせることで、より最適なカール矯正が可能になる。それらの通紙の条件に対応できるデカーラ装置７００側の初期位相角及び軸間距離のデータをこのモデルと同じ手段によって更に細かく整えることができる。これらのデータは上記の表１のデータと同様に実験して見つけ出すことが可能である。

このようにして見つけたデータを予めデカーラ装置７００の制御装置８００のＲＯＭ８０２にインプットしておけば、それに対応する表１以外の通紙の条件が入力されたとき、最適に対応できる初期位相角及び軸間距離が表示される。その表示内容に基づき、デカーラ装置７００の調節がより細かく行われ、前記表１の場合と同様に常に色々なカールの矯正に対応可能となる。また通紙条件が入力されると共にデカーラ装置の初期位相角及び軸間距離が自動的に変換されて運転することが容易に可能になる。

１ 画像形成装置
８０ 定着部
７００ デカーラ装置
７１０ デカーラローラ対
７１０Ａ 第１のデカーラローラ
７１０Ｂ 第２のデカーラローラ
７１１Ａ、７１１Ｂ 山部
７１２Ａ、７１１Ｂ 谷部
７１５Ａ、７１５Ｂ 指標円板
７３１Ａ、７３１Ｂ 静止板
７４０Ａ 初期位相角変換手段
７４０Ｂ 軸間距離変更手段
７４１ ベース部材
７４２ 基体フレーム
７４２Ｇ ガイド溝
７４２ＭＡ、７４２ＭＢ モータ
７４３ 軸受けコマ
７４４ 軸受
７４５ ラックギヤ
７４６ ピニオンギヤ
７４７ 搬送路
７４８ＭＡ、７４８ＭＢ モータ
７４９ ガイドプレート
７５２ エンコーダ
７５４Ａ，７５４Ｂ 指標円板
８００ 制御装置

Claims (6)

1. 谷部を形成する円筒面の中央部の所定位置から、両端部に向かって棒状体を右巻き及び左巻きに同じピッチでつる巻線状に巻き付けてスパイラルの山部を形成した形状をもつ第１のデカーラローラと、
   該第１のデカーラローラにおける棒状体の右巻き及び左巻きの関係を逆にして形成した第２のデカーラローラと、
   を備えたデカーラローラ対と、
   該デカーラローラ対に用紙を通紙させるとき、前記第１のデカーラローラ及び前記第２のデカーラローラの山部に用紙が接触する位置が、前記第１のデカーラローラ及び前記第２のデカーラローラの軸方向中央部から離れ近い側の軸端に向かって逐次移動するように前記デカーラローラ対を回転させる駆動機構と、
   を有することを特徴とするデカーラ装置。
2. 前記第１のデカーラローラと前記第２のデカーラローラとの間の初期位相角を変換する初期位相角変換手段を有することを特徴とする請求項１に記載のデカーラ装置。
3. 前記第１のデカーラローラと前記第２のデカーラローラとの間の軸間距離を変更可能にする軸間距離変更手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のデカーラ装置。
4. 前記第１のデカーラローラ、前記第２のデカーラローラのうち、少なくとも一方のスパイラルは弾性部材により形成されていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のデカーラ装置。
5. 前記用紙のカール量が小さいときは前記第１のデカーラローラと前記第２のデカーラローラとの間の軸間距離を広げ、前記用紙のカール量が大きいときは前記第１のデカーラローラと前記第２のデカーラローラとの間の軸間距離を狭めるようにしたことを特徴とする請求項３又は４に記載のデカーラ装置。
6. 請求項１から５の何れか１項に記載のデカーラ装置が装着されていることを特徴とする画像形成装置。

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