JP3791779B2

JP3791779B2 - 画像形成装置における排出用紙のカール矯正装置

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Publication number: JP3791779B2
Application number: JP2002068803A
Authority: JP
Inventors: 達也新川; 寛向井
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-03-13
Filing date: 2002-03-13
Publication date: 2006-06-28
Anticipated expiration: 2022-03-13
Also published as: JP2003267611A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、定着装置から排出されたカール状態の排出用紙を矯正して排出用紙収容部に排出する画像形成装置における排出用紙のカール矯正装置に関し、詳しくは、個々に変化している排出用紙のカール状態を簡単な手法で矯正し得るようにする対策に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、画像形成装置に用いられる用紙は、画像形成工程を通過することによって表面にトナーが付着し、そのトナーを定着装置の熱によって定着させることで、排出用紙収容部に排出されるようになっている。
【０００３】
しかし、排出用紙収容部に排出された排出用紙は、画像形成工程を通過する前の初期状態に比べて変形つまりカールしている場合が多く、このように排出用紙がカールしていると、排出用紙収容部に積層された際に嵩張り、排出用紙収容部に設定枚数分の排出用紙を排出することができなかったり、排出用紙のスタッキング性に問題が生じたりする。
【０００４】
このような問題の発生の主原因は、定着装置において用紙を定着する際にニップ部間を通過する加熱ローラと加圧ローラとの温度差によるところが大きい。
【０００５】
すなわち、加熱ローラは、用紙の表面にトナーを溶融して定着（固着）する上で定着温度（例えば２００゜Ｃ）にコントローラされているものの、加圧ローラ自身は温度コントロールされてはおらず、加熱ローラからの熱の伝播により加圧ローラを加温（例えば１３０〜１４０゜Ｃ）しているため、加圧ローラに比べて高温となっている。このように温度差がある加熱ローラと加圧ローラとの間のニップ間に用紙が挿通されると、加熱ローラ側の用紙表面と加圧ローラ側の用紙裏面との水分蒸発量に差異が生じ、１枚の用紙の表裏での熱収縮が異なってカールが発生することになる。
【０００６】
また、その他の要因としては、用紙個々の吸湿状態、画像形成時の連続処理枚数、定着装置から排出用紙収容部までの搬送路形状などが掲げられる。
【０００７】
このため、従来より、定着装置から排出用紙収容部までの搬送路上にカール矯正用ローラを配置し、定着装置から排出されたカール状態の排出用紙を矯正して排出用紙収容部に排出するようにしたカール矯正装置は知られている。このカール矯正装置は、用紙搬送方向と直行する方向に延びる軸にそれぞれ回転自在に支持された一対の搬送ローラを備え、そのうちの用紙カール方向（巻き方向）となる表面側に配されたカール矯正ローラの周速度を用紙裏面側の搬送ローラの周速度に対し変化させておくことで、一対のローラのニップ部間で用紙を扱き、カール状態の排出用紙を矯正することが行われるようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のカール矯正装置では、一定の周速度差となるローラのニップ部間で用紙を扱いてカール状態の排出用紙を矯正するものであるため、用紙個々の吸湿状態、画像形成時の連続処理枚数、定着装置から排出用紙収容部までの搬送路形状などといった要因によっても排出用紙にカールが発生する以上、このような要因によっても排出用紙のカール状態が変化し、一定の周速度差によって排出用紙を扱くだけでは、個々に変化している排出用紙のカール状態を矯正することができない。
【０００９】
そこで、一旦排出工程に排出された排出用紙を定着装置に再度戻して加熱ローラと加圧ローラとの間のニップ部間に通過させることによって、カール状態の排出用紙を元通り矯正するようにしたものが提案されている（特開平５−２１６３６１号公報参照）。
【００１０】
しかしながら、このような手法では、定着装置の逆回転のみならず、感光体を含む画像形成プロセス全体の可逆回転機構が必要となり、画像形成プロセスを逆回転させることによる弊害、例えば感光体クリーニング部からの廃トナーのこぼれ、現像部でのトナーやキャリアのこぼれなどによるトナー類の機内飛散のおそれがあることを考慮すると、現実性に乏しいものとなる。
【００１１】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、個々に変化している排出用紙のカール状態を、弊害を招くことなく簡単な手法で矯正することができる画像形成装置における排出用紙のカール矯正装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、定着装置から排出されたカール状態の排出用紙を矯正して排出用紙収容部に排出する画像形成装置における排出用紙のカール矯正装置を前提とする。そして、上記排出用紙を排出用紙収容部とは逆方向に導くスイッチバック手段と、このスイッチバック手段により逆方向に導かれた排出用紙のカール状態を検出する検出手段と、ニップ部での圧力分布を設定可能な一対のローラを有し、上記スイッチバック手段に導かれた排出用紙を上記ローラ間のニップ部を通して排出用紙収容部に案内する用紙搬送手段とを備え、上記検出手段により検出された排出用紙のカール状態に基づいて上記ローラ間のニップ部での圧力分布を設定し、このニップ部に排出用紙を通してカール状態を矯正するようにしている。
【００１３】
この特定事項により、用紙個々の吸湿状態、画像形成時の連続処理枚数、定着装置から排出用紙収容部までの搬送路形状などの要因によって排出用紙に個々に異なるカールが発生していても、このような要因により変化している排出用紙のカール状態が検出手段によって正確に検出され、この検出手段により検出した排出用紙のカール状態に基づいてローラ間のニップ部での圧力分布が設定されることになり、ニップ部に通した排出用紙のカール状態を確実に矯正することが可能となる。
【００１４】
しかも、排出用紙のカール状態を矯正する上で、画像形成プロセスを逆回転させる必要もなく、感光体クリーニング部からの廃トナーのこぼれ、現像部でのトナーやキャリアのこぼれなどによるトナー類の機内飛散といった弊害を招くこともない。
【００１５】
特に、検出手段を具体的に示すものとして、以下の構成が掲げられる。
【００１６】
つまり、スイッチバック手段によって導かれた排出用紙が搬送路上で一旦停止したときにその搬送路上における搬送方向の複数箇所で排出用紙のカール状態を検出する複数の反射型センサを検出手段に備えている。
【００１７】
この特定事項により、排出用紙のカール状態がより正確に検出され、排出用紙のカール状態をより確実に矯正することが可能となる。
【００１８】
特に、用紙搬送手段を具体的に示すものとして、以下の構成が掲げられる。
【００１９】
つまり、定着装置から排出された排出用紙をニップ部を通してスイッチバック手段に案内する第１ローラおよび第２ローラと、スイッチバック手段に案内された排出用紙を上記第２ローラとの間のニップ部を通して排出用紙収容部に案内する第３ローラとを用紙搬送手段に備えている。
【００２０】
この特定事項により、第１ないし第３ローラによって、定着装置から排出された排出用紙がスイッチバック手段に、スイッチバック手段に案内された排出用紙が排出用紙収容部にそれぞれ案内され、第１および第３ローラとの間にそれぞれニップ部を有する第２ローラの兼用によって、用紙搬送手段の省スペース化および部品点数の削減化を共に図ることが可能となる。
【００２１】
また、第１ローラと第２ローラとの互いの軸中心同士を連結する第１の連結線と、第２ローラと第３ローラとの互いの軸中心同士を連結する第２の連結線とが鈍角に交叉するように第１ないし第３ローラを配置して、上記第１ローラと第２ローラとの間のニップ部を通した排出用紙を第２ローラと第３ローラとの間のニップ部に対し略９０゜変更された角度で通して排出用紙収容部に案内するようにしている場合には、用紙搬送手段の各ローラの配置レイアウトがコンパクトなものとなり、省スペース化をより図ることが可能となる。しかも、第１の連結線と第２の連結線とが鈍角に交叉することで、第１ローラと第２ローラとの間のニップ部を通した排出用紙を第２ローラと第３ローラとの間のニップ部に対し略９０゜変更させた方向で無理なく円滑に通過させることが可能となる。
【００２２】
更に、第１ローラの表面硬度を第２ローラと同等もしくはそれよりも高い表面硬度に、第３ローラの表面硬度を第２ローラよりも低い表面硬度にそれぞれ設定している場合には、定着装置から排出された排出用紙をニップ部を通してスイッチバック手段に案内する際に第１ローラと第２ローラとの間のニップ部において排出用紙の用紙カール方向（巻き方向）となる表面側とは反対側の裏面側に巻き癖（カールを矯正する方向の癖）を付けるように排出用紙が通されて、検出手段によるカール状態の検出前段階で排出用紙のカール状態がある程度矯正される。そして、スイッチバック手段に案内された排出用紙を第２ローラとの間のニップ部を通して排出用紙収容部に案内する際に第２ローラと第３ローラとの間のニップ部において排出用紙の用紙カール方向（巻き方向）となる表面側とは反対側の裏面側に巻き癖（カールを矯正する方向の癖）を付けるように排出用紙が通される。これによって、検出手段により検出された排出用紙のカール状態に基づいて第２ローラと第３ローラとの間のニップ部を通した個々の排出用紙のカール状態を確実に矯正することが可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本形態に係る用紙給紙機構を適用した画像形成装置１の内部を示す概略構成図である。本画像形成装置１は、多機能型のものであって、複写機、印刷機及びファクシミリ装置としての機能を兼ね備えている。この画像形成装置１は、プリンタ２、スキャナ３、自動原稿搬送装置４、排紙処理装置５及び多段給紙装置６を装備している。以下、各部の構成について説明する。
【００２５】
自動原稿搬送装置４は、原稿搬送機構４１を備えており、原稿セットトレイ４０に載置された原稿をプラテンガラス３０上に搬送して位置決めし、スキャナ３によって画像が読み取られた原稿を原稿排出トレイ４２へ搬送して排出するようになっている。また、搬送不可能な原稿をプラテンガラス３０上に配置し得るように、自動原稿搬送装置４の一辺（図１における奥側の一辺）は枢支され、装置４全体の開閉が可能に構成されている。
【００２６】
スキャナ３は、自動読み取りモード及びマニュアル操作読み取りモードのいずれかを選択して設定することが可能となっている。前者の自動読み取りモードを選択した場合は、自動原稿搬送装置４によるプラテンガラス３０上への原稿の搬送と連動して、スキャナ３が原稿の画像を読み取る。後者のマニュアル操作読み取りモードを選択した場合は、マニュアル操作に応答して、プラテンガラス３０上に配置された原稿の画像をスキャナ３が読み取る。いずれのモードであっても、第１及び第２走査ユニット３１，３２を相互に所定の速度関係を維持しつつ移動させ、プラテンガラス３０上に配置された原稿の画像を第１走査ユニット３１によって露光し、第１及び第２走査ユニット３１，３２によって原稿からの反射光をレンズ３３へと導き、レンズ３３によって原稿の画像を光電変換素子（ＣＣＤ）３４上に結像する。このＣＣＤ３４は、原稿の画像を主走査方向に繰り返し走査して読み取り、原稿画像に基づく画像データを出力するようになっている。そして、スキャナ３は、原稿画像に基づく画像データによって、用紙としての記録用紙Ｐの種別がつけられるようになっている。
【００２７】
プリンタ２は、スキャナ３からの画像データや外部装置（例えばパーソナルコンピュータ）からの画像データを入力し、この画像データによって示される画像を記録用紙Ｐに記録するものである。
【００２８】
このプリンタ２に備えられたプリンタ制御部２４は、電子写真プロセス部２０を制御したり、外部装置からの画像データを受け入れるためのインターフェイスの役目を果たす。画像制御部２５は、外部装置からの画像データに所定の画像処理を施したり、画像データに応じて光走査ユニット２２を駆動制御する。
【００２９】
電子写真プロセス部２０は、感光体ドラム２００、帯電ローラ２０１、光走査ユニット２２、現像ユニット２０２、転写ユニット２０３、クリーニングユニット２０４、及び除電ユニット（図示せず）等を備えている。感光体ドラム２００は、図示しないドラムモータ（電力消費装置）によって一方向に回転している。帯電ローラ２０１は、感光体ドラム２００表面を均一に帯電させる。光走査ユニット２２は、画像データに応じて変調された光ビーム（光像）を形成し、光ビームによって感光体ドラム２００表面を主走査方向に繰り返し走査して、感光体ドラム２００表面に静電潜像を形成する。現像ユニット２０２は、トナーを感光体２００表面に供給する。このトナーが感光体ドラム２００表面の静電潜像に付着して、トナー像が形成される。転写ユニット２０３は、下方から搬送されてきた記録用紙Ｐと感光体ドラム２００とを重ね合わせ、トナー像を感光体ドラム２００から記録用紙Ｐへと転写する。クリーニングユニット２０４は、感光体ドラム２００表面に残留しているトナーを除去する。除電ユニットは、感光体ドラム２００表面の電荷を除去する。
【００３０】
電子写真プロセス部２０の上方には、定着装置２３が配置されている。定着装置２３は、図２に示すように、加熱部材である加熱ローラ２３１と、この加熱ローラ２３１を加熱する加熱手段としてのハロゲンヒータ２３２と、加熱ローラ２３１を回転駆動させる駆動手段（図示せず）と、上記加熱ローラ２３１と対をなすように対向配置された加圧ローラ２３３とを備えている。そして、定着装置２３は、記録用紙Ｐを加熱ローラ２３１と加圧ローラ２３３との間のニップ部で加熱および加圧して、トナー像を記録用紙Ｐに定着させる。図１に示すように、このトナー像が定着された後の記録用紙Ｐは、各排出ローラ２８によって搬送され、排紙処理装置５の中継パスユニット８へと受け渡される。
【００３１】
また、記録用紙Ｐの裏面にも画像を記録する場合には、記録用紙Ｐの搬送が一旦停止され、記録用紙Ｐが中継パスユニット８からプリンタ２へと逆向きに搬送される。プリンタ２では、後述する３連搬送ローラ群１０３によって記録用紙Ｐを反転用搬送ブースＢ内の反転用搬送路２５０へと導き、記録用紙Ｐを反転用搬送路２５０通じて再び電子写真プロセス２０へと搬送し、これにより記録用紙Ｐの表裏を反転させ、記録用紙Ｐの裏面に画像を記録する。
【００３２】
また、プリンタ２の下部には用紙給紙部２１が備えられている。この用紙給紙部２１は、記録用紙Ｐを積層して収容する用紙収容カセット２１０と、用紙収容カセット２１０から記録用紙Ｐを１枚ずつ分離して取り出し、記録用紙Ｐを電子写真プロセス部２０へと供給する取り出しユニット２１１とを備えている。この取り出しユニット２１１により取り出された記録用紙Ｐは、転写ユニット２０３へと搬送され、更に定着装置２３を介して各排出ローラ２８により搬送される。この記録用紙Ｐは、定着装置２３の中央（後述する加熱ローラ２３１の軸線方向中央）に対し搬送方向と直行する中央を基準にして位置合わせしたセンタ基準で搬送される。尚、用紙収容カセット２１０は、画像形成装置本体から引き出すことができ、引き出した状態で、記録用紙Ｐを用紙収容カセット２１０に補給できるようになっている。
【００３３】
排紙処理装置５は、オプションであって、画像形成装置１に対して着脱自在であり、中継パスユニット８及び後処理ユニット９を備えている。
【００３４】
中継パスユニット８は、プリンタ２から記録用紙Ｐを受け取って、記録用紙Ｐを後処理ユニット９へと搬送する中継パス８４と、プリンタ２から記録用紙Ｐを一旦受け取り、記録用紙Ｐをプリンタ２へと戻すスイッチバックパス８３と、プリンタ２からの記録用紙Ｐを中継パス８４及びスイッチバックパス８３のいずれかに導くゲート板８１とを有する。ゲート板８１は、揺動可能であり、その先端を上方に向けると、記録用紙Ｐが中継パス８４へと導かれ、またその先端を下方に向けると、記録用紙Ｐがスイッチバックパス８３へと導かれる。
【００３５】
中継パス８４には、一方向に回転する搬送ローラ８５が設けられており、搬送ローラ８５によって記録用紙Ｐを後処理ユニット９へと導く。また、スイッチバックパス８３には、記録用紙Ｐを載置する載置板８６、及び正逆回転可能な搬送ローラ８７が設けられている。この搬送ローラ８７だけでなく、プリンタ２の各搬送ローラ２８も正逆回転可能である。記録用紙Ｐをスイッチバックパス８３へと導いたときには、記録用紙Ｐの後端をプリンタ２の搬送ローラ２８間に挟み込み、記録用紙Ｐを載置板８６上に載せた状態で、各搬送ローラ８７，２８を停止して、記録用紙Ｐの搬送を一旦停止する。この後、各搬送ローラ８７，２８を逆回転し、記録用紙Ｐをプリンタ２へと逆向きに搬送する。プリンタ２では、先に述べた様に分岐爪２５１により記録用紙Ｐを反転用搬送路２５０へと導き、記録用紙Ｐを反転用搬送路２５０を経て再び電子写真プロセス２０へと搬送し、記録用紙Ｐの裏面に画像を記録する。
【００３６】
後処理ユニット９では、記録用紙Ｐをプリンタ２から中継パス８４を通じて受け取り、記録用紙Ｐに対して後処理を施す。この後処理としては、ステープル処理やソート処理等がある。そして、この処理を行った記録用紙Ｐを、排出用紙収容部としての複数の排紙トレイ５６，５９のうちの一つに対して排紙するようになっている。
【００３７】
上記プリンタ２及び排紙処理装置５は多段給紙装置６上に載置されている。また、スキャナ３及び自動原稿搬送装置４は、システムラック７上に載置されている。多段給紙装置６の底には、各移動コロ６９及び各固定部６８が設けられている。各固定部６８を多段給紙装置６の底にねじ込んで、各固定部６８を床面から離間させ、各移動コロ６９によって多段給紙装置６を支持すれば、多段給紙装置６を移動させることができる。この状態で、多段給紙装置６、プリンタ２及び排紙処理装置５をシステムラック７の内側に移動させて配置する。この後、各固定部６８を回転し突出させて、各固定部６８を床面に接触させることにより多段給紙装置６を固定する。このとき、排紙処理装置５の中継パスユニット８とスキャナ３との間には、空間が形成される。
【００３８】
上記多段給紙装置６は、オプションであって、画像形成装置１に対して着脱自在である。多段給紙装置６においては、複数種類の記録用紙Ｐをそれぞれの用紙収容カセット６１，６２，６３に収容している。本形態の多段給紙装置６にあっては、上方に位置して比較的大サイズ（例えばＡ３サイズ）の記録用紙Ｐを収容可能な上側カセット６１と、この上側カセット６１の下方において並設され、使用頻度の高いサイズ（例えばＡ４サイズ）の記録用紙Ｐをそれぞれ収容可能な一対の下側カセット６２，６３とを備えている。
【００３９】
多段給紙装置６の内部には鉛直方向に延びる用紙ガイド通路６５が設けられており、各カセット６１，６２，６３から取り出された記録用紙Ｐは、この用紙ガイド通路６５を経てプリンタ２へ供給されるようになっている。このプリンタ２の下面には用紙ガイド通路６５に対応した位置に用紙受口２７が形成されており、用紙ガイド通路６５を経た記録用紙Ｐは用紙受口２７を通過してプリンタ２に導かれるようになっている。
【００４０】
上記上側カセット６１の排紙側（図中左側）には取り出しユニット６１１が設けられている。この取り出しユニット６１１は、上側カセット６１に収容されている記録用紙Ｐを１枚ずつ分離して取り出し、その記録用紙Ｐを用紙ガイド通路６５及び用紙受口２７を経て電子写真プロセス部２０（次工程）へと送り出すようになっている。尚、この上側カセット６１は、給紙装置フレーム６６から図中手前側に引き出すことができ、引き出した状態で、記録用紙Ｐの補給が可能となっている。
【００４１】
次に、本発明の特徴部分の構成を図２に基づいて説明する。
【００４２】
図２に示すように、定着装置２３の搬送方向上流側には、定着装置２３から排出されたカール状態の記録用紙Ｐ（排出用紙）を矯正して排紙トレイ５６，５９に排出するカール矯正装置１０が設けられている。このカール矯正装置１０は、記録用紙Ｐを排紙処理装置５の中継パスユニット８（排紙トレイ５６，５９）とは逆方向（図では左側）に導くスイッチバック手段としての正逆回転可能な上下一対のスイッチバックローラ１０１，１０１と、このスイッチバックローラ１０１，１０１により逆方向に導かれた記録用紙Ｐのカール状態を検出する検出手段１０２と、定着装置２３から排出された記録用紙Ｐをスイッチバックローラ１０１，１０１に案内する一方、スイッチバックローラ１０１，１０１に案内された記録用紙Ｐを排紙トレイ５６，５９に案内する用紙搬送手段としての３連搬送ローラ群１０３とを備えている。上記３連搬送ローラ群１０３は、図３にも示すように、定着装置２３から排出された記録用紙Ｐをニップ部を通してスイッチバックローラ１０１，１０１に案内する第１ローラ１０３および第２ローラ１０４と、スイッチバックローラ１０１，１０１に案内された記録用紙Ｐを上記第２ローラ１０４との間のニップ部を通して排紙処理装置５の中継パスユニット８に案内する第３ローラ１０５とを備えている。
【００４３】
図４に示すように、上記スイッチバックローラ１０１，１０１は、定着装置２３から排出されて３連搬送ローラ群１０３の第１ローラ１０３と第２ローラ１０４との間のニップ部を通して案内された記録用紙Ｐを反転用搬送ブースＢ内の反転用搬送路２５０または検出手段１０２に案内するものであって、検出手段１０２に記録用紙Ｐが案内される場合は、記録用紙Ｐの案内方向後端を挟持する一方、反転用搬送ブースＢ内の反転用搬送路２５０に記録用紙Ｐを案内する場合にはそのまま受け渡すようになっている。この場合、記録用紙Ｐの反転用搬送路２５０または検出手段１０２への切り換えは、図示しない分岐爪によって行われ、表裏に画像を記録された記録用紙Ｐも検出手段１０２に案内される。
【００４４】
上記検出手段１０２は、反転用搬送ブースＢ内の上部に設けられており、スイッチバックローラ１０１，１０１によって逆方向に導かれた記録用紙Ｐを保持する搬送路としての略水平なペーパガイド１０２ａと、このぺーパガイド１０２ａ上で記録用紙Ｐを一旦停止させたときにそのペーパガイド１０２ａ上における案内方向所定間隔置きの５箇所で記録用紙Ｐのカール状態を検出する複数の反射型センサＳ１〜Ｓ５とを備えている。図５の（ａ）および（ｂ）に示すように、この各反射型センサＳ１〜Ｓ５は、それぞれの位置において発光してから記録用紙Ｐに到達するまでに要する時間ｔ₁と、記録用紙Ｐに到達して反射してから受光するまでに要する時間ｔ₂とを検出し、この検出値を制御装置（図示せず）にそれぞれ出力する。そして、制御装置では、各反射型センサＳ１〜Ｓ５からの発光時間ｔ₁（発光してから記録用紙Ｐに到達するまでに要する時間ｔ₁）と反射時間ｔ₂（反射してから受光するまでに要する時間ｔ₂）との和を算出し、記録用紙Ｐのカール状態を判定する。
【００４５】
具体的に例示すると、カールのない平滑な記録用紙の場合には、
Ｓ１（ｔ₁＋ｔ₂）≒Ｓ２（ｔ₁＋ｔ₂）≒Ｓ３（ｔ₁＋ｔ₂）≒Ｓ４（ｔ₁＋ｔ₂）≒Ｓ５（ｔ₁＋ｔ₂）
となるのに対し、
図５の（ａ）および（ｂ）に示すようなカール状態の記録用紙Ｐの場合には、
Ｓ２（ｔ₁＋ｔ₂）＞Ｓ３（ｔ₁＋ｔ₂）＞Ｓ４（ｔ₁＋ｔ₂）＞Ｓ１（ｔ₁＋ｔ₂）＞Ｓ５（ｔ₁＋ｔ₂）
となり、この結果から、記録用紙Ｐのカール状態（カールの度合い）が判明する。
【００４６】
図２および図３に示すように、上記３連搬送ローラ群１０３の第２ローラ１０３ｂは、その軸に駆動モータ（図示せず）の出力軸が連結され、この第２ローラ１０３ｂに対しニップ部を介して摺接する第１ローラ１０３ａおよび第３ローラ１０３ｃをそれぞれ矢印方向に従動させるようになっている。また、第１ないし第３ローラ１０３ａ〜１０３ｃは、第１ローラ１０３ａと第２ローラ１０３ｂとの互いの軸中心同士を連結する第１の連結線ｍと、第２ローラ１０３ｂと第３ローラ１０３ｃとの互いの軸中心同士を連結する第２の連結線ｎとが略９０゜で交叉するように配置されていて、定着装置２３から第１ローラ１０３ａと第２ローラ１０３ｂとの間のニップ部を通した記録用紙Ｐが第２ローラ１０３ｂと第３ローラ１０３ｃとの間のニップ部に対し略９０゜変更された角度で通されて排紙処理装置５の中継パスユニット８に案内されるようになっている。更に、上記第１ローラ１０３ａの表面硬度は第２ローラ１０３ｂよりも高い表面硬度に、第３ローラ１０３ｃの表面硬度は第２ローラ１０３ｂよりも低い表面硬度にそれぞれ設定されている。
【００４７】
また、上記第３ローラ１０３ｃは、第２ローラ１０３ｂとの互いの軸中心同士を連結する第２の連結線ｎ上において第２ローラ１０３ｂに対する進退方向（図３に矢印で示す）に移動可能に構成されている。この第３ローラ１０３ｃの進退方向への移動によって、第２ローラ１０３ｂと第３ローラ１０３ｃとの間のニップ部での圧力分布が設定変更できるようになっている。そして、検出手段１０２により検出された各反射型センサＳ１〜Ｓ５の発光時間ｔ₁と反射時間ｔ₂との和から記録用紙Ｐの個々のカール状態を制御装置により判定し、この記録用紙Ｐのカール状態に基づいて第２ローラ１０３ｂと第３ローラ１０３ｃとの間のニップ部での圧力分布を設定し、このニップ部に記録用紙Ｐを通してカール状態を矯正するようにしている。
【００４８】
ここで、定着装置２３から排出された記録用紙Ｐの搬送経路について説明する。この場合、表裏に画像を記録された記録用紙Ｐも同様に扱われるものとする。
【００４９】
まず、定着装置２３から記録用紙Ｐが排出されると、３連搬送ローラ群１０３の第１ローラ１０３ａと第２ローラ１０３ｂとの間のニップ部を通してスイッチバックローラ１０１，１０１に案内する。このとき、分岐爪によって記録用紙Ｐを反転用搬送路２５０または検出手段１０２への案内に切り換える。
【００５０】
そして、スイッチバックローラ１０１，１０１を逆回転させて検出手段１０２に記録用紙Ｐが案内されると、スイッチバックローラ１０１，１０１の逆回転を停止させて記録用紙Ｐの案内方向後端を挟持し、ぺーパガイド１０２ａ上で記録用紙Ｐを一旦停止させる。それから、各反射型センサＳ１〜Ｓ５のそれぞれの位置において発光時間ｔ₁と反射時間ｔ₂とを検出し、この検出値を制御装置にそれぞれ出力して、各反射型センサＳ１〜Ｓ５からの発光時間ｔ₁と反射時間ｔ₂との和を算出し、記録用紙Ｐのカール状態を判定する。そして、記録用紙Ｐのカール状態に基づいて第３ローラ１０３ｃを第２の連結軸ｎ上で進退方向に移動させることによって、第２ローラ１０３ｂと第３ローラ１０３ｃとの間のニップ部での圧力分布を設定する。
【００５１】
その後、スイッチバックローラ１０１，１０１を正回転させて記録用紙Ｐを第２ローラ１０３ｂと第３ローラ１０３ｃとの間のニップ部に搬送し、このニップ部に記録用紙Ｐを通してカール状態を矯正しながら、排紙処理装置５の中継パスユニット８に案内する。
【００５２】
したがって、本実施形態では、記録用紙個々の吸湿状態、画像形成時の連続処理枚数、定着装置２３から排紙処理装置５の中継パスユニット８までの搬送路形状などの要因によって記録用紙Ｐに個々に異なるカールが発生していても、このような要因により変化している記録用紙Ｐのカール状態が水平なぺーパガイド１０２ａ上における記録用紙Ｐの案内方向所定間隔置きの５箇所の反射型センサＳ１〜Ｓ５によって正確に検出され、この検出値（各反射型センサＳ１〜Ｓ５からの発光時間ｔ₁および反射時間ｔ₂）から判定した個々の記録用紙Ｐのカール状態に基づいて第２ローラ１０２ｂと第３ローラ１０３ｃとの間のニップ部での圧力分布を設定する。その場合、第１ローラ１０３ａの表面硬度を第２ローラ１０３ｂよりも高い表面硬度に、第３ローラ１０３ｃの表面硬度を第２ローラ１０３ｂよりも低い表面硬度にそれぞれ設定しているので、定着装置２３から排出された記録用紙Ｐをニップ部を通してスイッチバックローラ１０１，１０１に案内する際に第１ローラ１０３ａと第２ローラ１０３ｂとの間のニップ部において記録用紙Ｐの用紙カール方向（巻き方向）となる表面側（図では左面側）とは反対側の裏面側（図では右面側）に巻き癖（カールを矯正する方向の癖）を付けるように記録用紙Ｐが通されて、検出手段１０２によるカール状態の検出前段階で記録用紙Ｐのカール状態がある程度矯正される。そして、スイッチバックローラ１０１，１０１によってぺーパガイド１０２ａ上の記録用紙Ｐを排紙処理装置５の中継パスユニット８に案内する際に第２ローラ１０３ｂと第３ローラ１０３ｃとの間のニップ部において記録用紙Ｐの用紙カール方向（巻き方向）となる表面側（図では下面側）とは反対側の裏面側（図では上面側）に巻き癖（カールを矯正する方向の癖）を付けるように記録用紙が通される。これにより、各反射型センサＳ１〜Ｓ５の検出値から判定した個々の記録用紙Ｐのカール状態に基づいて圧力分布を設定した第２ローラ１０２ｂと第３ローラ１０３ｃとの間のニップ部に通した個々の記録用紙Ｐのカール状態を確実に矯正することができる。
【００５３】
しかも、記録用紙Ｐのカール状態を矯正する上で、画像形成プロセスを逆回転させる必要もなく、感光体クリーニング部からの廃トナーのこぼれ、現像部でのトナーやキャリアのこぼれなどによるトナー類の機内飛散といった弊害を招くこともなく、カール矯正装置１０を簡単な構成とすることができる。
【００５４】
また、３連搬送ローラ群１０３が、定着装置２３からの記録用紙Ｐをスイッチバックローラ１０１，１０１に案内する第１ローラ１０３ａおよび第２ローラ１０３ｂと、スイッチバックローラ１０１，１０１からの記録用紙Ｐを第２ローラ１０３ｂとの間のニップ部を通して排紙処理装置５の中継パスユニット８に案内する第３ローラ１０３ｃとで構成されているので、第１および第３ローラ１０３ａ，１０３ｃとの間にそれぞれニップ部を有する第２ローラ１０３ｂの兼用によって、省スペース化および部品点数の削減化を共に図ることができる。
【００５５】
更に、第１ローラ１０３ａと第２ローラ１０３ｂとの軸中心同士を連結する第１の連結線ｍと、第２ローラ１０３ｂと第３ローラ１０３ｃとの軸中心同士を連結する第２の連結線ｎとが略９０゜で交叉するように第１ないし第３ローラを配置し、第１ローラ１０３ａと第２ローラ１０３ｂとの間のニップ部を通した記録用紙Ｐを第２ローラ１０３ｂと第３ローラ１０３ｃとの間のニップ部に対し略９０゜変更された角度で通して排紙処理装置５の中継パスユニット８に案内しているので、３連搬送ローラ群１０３の各ローラ１０３ａ〜１０３ｃの配置レイアウトがコンパクトなものとなり、省スペース化をより図ることができる。しかも、第１の連結線ｍと第２の連結線ｎとが略９０゜で交叉することで、第１ローラ１０３ａと第２ローラ１０３ｂとの間のニップ部を通した記録用紙Ｐを第２ローラ１０３ｂと第３ローラ１０３ｃとの間のニップ部に対し略９０゜変更させた方向で無理なく円滑に通過させることができる。
【００５６】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含している。例えば、上記実施形態では、３連搬送ローラ群１０３により用紙搬送手段を構成したが、ニップ部での圧力分布を設定可能な一対の第２および第３ローラのみによって用紙搬送手段が構成されていてもよい。
【００５７】
また、上記実施形態では、第１ローラ１０３ａと第２ローラ１０３ｂとの軸中心同士を連結する第１の連結線ｍと、第２ローラ１０３ｂと第３ローラ１０３ｃとの軸中心同士を連結する第２の連結線ｎとを略９０゜で交叉させるように第１ないし第３ローラ１０３ａ〜１０３ｃを配置したが、第１ローラと第２ローラとの軸中心同士を連結する第１の連結線と、第２ローラと第３ローラとの軸中心同士を連結する第２の連結線とが鈍角（例えば８０゜〜１２０゜）で交叉するように第１ないし第３ローラが配置されていてもよい。
【００５８】
更に、上記実施形態では、第１ローラ１０３ａの表面硬度を第２ローラ１０３ｂよりも高い表面硬度に設定したが、第１ローラの表面硬度が第２ローラと同等の表面硬度に設定されていてもよい。この場合、定着装置から排出された記録用紙は、第１ローラと第２ローラとの間のニップ部を通してスイッチバックローラに案内する際に記録用紙のカール状態が検出手段による検出前段階で矯正されることはないものの、スイッチバックローラへの案内が円滑に行われる。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、以下のような効果が発揮される。先ず、検出手段により検出された排出用紙のカール状態に基づいて圧力分布を設定したローラ間のニップ部に排出用紙を通してカール状態を矯正することで、排出用紙に個々に異なる要因により発生するカール状態を正確に検出し、その正確な排出用紙のカール状態に基づくローラ間のニップ部での圧力分布でもって、排出用紙のカール状態を確実に矯正することができる。しかも、排出用紙のカール状態を矯正する上で画像形成プロセスを逆回転させる必要もなく、トナー類の機内飛散といった弊害を確実に防止することができる。
【００６０】
また、搬送路上における搬送方向の複数箇所で排出用紙のカール状態を複数の反射型センサにより検出することで、排出用紙のカール状態をより正確に検出し、排出用紙のカール状態をより確実に矯正することができる。
【００６１】
そして、定着装置からの排出用紙をニップ部を通してスイッチバック手段に案内する第１ローラおよび第２ローラと、スイッチバック手段からの排出用紙を上記第２ローラとの間のニップ部を通して排出用紙収容部に案内する第３ローラとによって排出用紙搬送手段を構成することで、第１および第３ローラとの間にそれぞれニップ部を有する第２ローラを兼用し、用紙搬送手段の省スペース化および部品点数の削減化を共に図ることができる。
【００６２】
また、第１ローラと第２ローラとの軸中心同士を連結する第１の連結線と、第２ローラと第３ローラとの軸中心同士を連結する第２の連結線とを鈍角で交叉させることで、用紙搬送手段の各ローラの配置レイアウトをコンパクトにして省スペース化をより図ることができる。しかも、第１ローラと第２ローラとの間のニップ部を通した排出用紙を第２ローラと第３ローラとの間のニップ部に対し略９０゜変更させた方向で無理なく円滑に通過させることができる。
【００６３】
更に、第１ローラの表面硬度を第２ローラと同等もしくはそれよりも高い表面硬度に、第３ローラの表面硬度を第２ローラよりも低い表面硬度にそれぞれ設定することで、検出手段によるカール状態の検出前段階で排出用紙のカール状態をある程度矯正することもでき、検出手段により検出した排出用紙のカール状態に基づいて第２ローラと第３ローラとの間のニップ部を通した個々の排出用紙のカール状態を確実に矯正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る排出用紙のカール矯正装置を備えた画像形成装置の要部を正面から見た断面図である。
【図２】カール矯正装置の３連搬送ローラ群付近の構成を示す断面図である。
【図３】３連搬送ローラ群のニップ部での接触状態を示す断面図である。
【図４】カール矯正装置の検出手段付近の構成を示す断面図である。
【図５】（ａ）はカール状態の記録用紙が案内された検出手段付近の断面図である。
（ｂ）は検出手段の反射型センサによる検出状態を説明する説明図である。
【符号の説明】
１画像形成装置
２３定着装置
５６，５９排紙カセット（排出用紙収納部）
１０カール矯正装置
１０１スイッチバックローラ（スイッチバック手段）
１０２検出手段
１０３３連搬送ローラ群（用紙搬送手段）
１０３ａ第１ローラ
１０３ｂ第２ローラ（一対のローラ）
１０３ｃ第３ローラ（一対のローラ）
Ｐ記録用紙（排出用紙）
Ｓ１〜Ｓ５反射型センサ
ｍ第１の連結線
ｎ第２の連結線

Claims

定着装置から排出されたカール状態の排出用紙を矯正して排出用紙収容部に排出する画像形成装置における排出用紙のカール矯正装置において、
上記排出用紙を排出用紙収容部とは逆方向に導くスイッチバック手段と、
このスイッチバック手段により逆方向に導かれた排出用紙のカール状態を検出する検出手段と、
ニップ部での圧力分布を設定可能な一対のローラを有し、上記スイッチバック手段に導かれた排出用紙を上記ローラ間のニップ部を通して排出用紙収容部に案内する用紙搬送手段とを備え、
上記検出手段により検出された排出用紙のカール状態に基づいて上記ローラ間のニップ部での圧力分布を設定し、このニップ部に排出用紙を通してカール状態が矯正されるようにしたことを特徴とする画像形成装置における排出用紙のカール矯正装置。
上記請求項１に記載の画像形成装置における排出用紙のカール矯正装置において、
検出手段は、スイッチバック手段によって導かれた排出用紙が搬送路上で一旦停止したときにその搬送路上における搬送方向の複数箇所で排出用紙のカール状態を検出する複数の反射型センサを備えていることを特徴とする画像形成装置における排出用紙のカール矯正装置。
上記請求項１に記載の画像形成装置における排出用紙のカール矯正装置において、
用紙搬送手段は、
定着装置から排出された排出用紙をニップ部を通してスイッチバック手段に案内する第１ローラおよび第２ローラと、
スイッチバック手段に案内された排出用紙を上記第２ローラとの間のニップ部を通して排出用紙収容部に案内する第３ローラと
を備えていることを特徴とする画像形成装置における排出用紙のカール矯正装置。
上記請求項３に記載の画像形成装置における排出用紙のカール矯正装置において、
第１ないし第３ローラは、第１ローラと第２ローラとの互いの軸中心同士を連結する第１の連結線と、第２ローラと第３ローラとの互いの軸中心同士を連結する第２の連結線とが鈍角に交叉するように配置されていて、
上記第１ローラと第２ローラとの間のニップ部を通した排出用紙が第２ローラと第３ローラとの間のニップ部に対し略９０゜変更された角度で通されて排出用紙収容部に案内されるようになっていることを特徴とする画像形成装置における排出用紙のカール矯正装置。
上記請求項３または請求項４に記載の画像形成装置における排出用紙のカール矯正装置において、
第１ローラの表面硬度は第２ローラと同等もしくはそれよりも高い表面硬度に、第３ローラの表面硬度は第２ローラよりも低い表面硬度にそれぞれ設定されていることを特徴とする画像形成装置における排出用紙のカール矯正装置。