JP3879379B2

JP3879379B2 - カール補正装置

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Publication number: JP3879379B2
Application number: JP2000254458A
Authority: JP
Inventors: 通夫多田; 啓岩坂; 秀夫木次; 勉小林
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2000-08-24
Filing date: 2000-08-24
Publication date: 2007-02-14
Anticipated expiration: 2020-08-24
Also published as: JP2002068558A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、用紙に発生するカール（湾曲変形）を補正するためのカール補正装置に係り、主に、用紙への画像の定着を行う工程を有する複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に適用することが好適な用紙のカール補正装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真技術を用いた画像形成装置では、一般に、感光体等の像担持体に画像情報に応じて形成される静電潜像を現像剤により現像し、その現像により得られたトナー像を用紙に直接又は中間転写体を介して転写した後、その用紙を定着用加熱ロールと加圧ロール又はベルトとの間（圧接部）を通してトナー像を用紙に定着させることにより画像形成が行われるが、その定着後の用紙が表面側又は裏面側に反るように湾曲変形する現象、いわゆるカールが発生する。このため、従来の画像形成装置のなかには、そのようなカールが原因となって発生する紙詰まり、排紙部での収容上のかさばりや乱れ、両面画像形成時の画質低下等の不具合を回避する目的で、その定着時に発生する用紙のカールを補正するためのカール補正装置を使用する場合がある。
【０００３】
この種のカール補正装置としては、例えば、回転駆動する弾性ロール（ロール軸に弾性体層を形成した構造のロール）とこの弾性ロール（の弾性体層）を押圧して湾曲形状のニップ部を形成しながら従動回転する押圧ロールとからなるロールニップ機構を採用したものや、２以上のベルト支持ロールに掛け回されて駆動回転するベルトとこのベルトの支持ロール間となる部分を押圧して湾曲形状のニップ部を形成しながら従動回転する押圧ロールとからなるベルトニップ機構を採用したものが主に知られている。このようなカール補正装置はそのいずれの方式のものも、前記定着工程後の用紙を弾性ロール又はベルトと押圧ロールとの間の湾曲したニップ部を一時的に通過搬送させ、その用紙をカールした方向とは反対側の方向に一時的に押圧ロール面に沿う湾曲形状に変形保持して通過搬送させることにより、カールのない状態に補正（矯正）するようになっている。
【０００４】
また、このようなカール補正装置は、定着後に発生するカールが用紙の種類やその用紙に形成する画像の密度又は濃度や使用環境湿度等の違いにより異なる結果（カール状態）となるため、そのカール補正装置により補正するカール補正量を用紙の種類や画像密度等の所定のパラメータに応じて調整するようにしている（特開平６−１１５７９１号公報など）。すなわち、前述したようなカール補正装置においては、一般に、弾性ロールやベルトに押し付ける押圧ロールを変位可能に設け、その押圧ロールの押し付け位置を変えてその押圧量を変えることによりカール補正量を調整できるように構成し、カール補正の対象となる用紙の種類、画像濃度、湿度等の検知情報に応じてカール補正量を適宜変更するように制御している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなカール補正装置にあっては、その押圧ロールの押し付け位置を変えてそのカール補正量を変えるようにしている関係上、次のような課題がある。
【０００６】
まず、図１０は、前記したようなベルトニップ機構を採用するカール補正装置の要部を示すものである。図中において符号１１０はベルトニップ機構、１２０はベルトニップ機構１１０を構成するベルト、１３０はベルトニップ機構１１０を構成する矢印方向に変位可能に設置される押圧ロール、１４０はベルト１２０を支持して従動回転するベルト支持ロール、１５０はベルト１２０を支持して矢印方向に駆動回転するベルト駆動ロール、１６０、１７０はベルトニップ機構１１０の前後に配設される用紙搬送ロール対である。
【０００７】
そして、このようなカール補正装置においては、カール補正対象の用紙Ｐが用紙搬送ロール対１６０、１７０によりベルトニップ機構１１０のニップ部Ｎを通過するように搬送され、これにより用紙Ｐがニップ部Ｎで一時的に湾曲形状に変形保持されるように通過する結果、カールが補正されるようになっているが、その押圧ロール１３０が前述したようにその押し付け量を変えてカール補正量を調整する場合には、その押圧ロールの押し付け位置によって（ベルト１２０の回転速度は変動しないものの）ニップ部Ｎを通過して搬送される用紙Ｐの実際の搬送速度Ｓ_pが変動し、これによりニップ部Ｎにおける用紙搬送速度Ｓ_pとその前後の用紙搬送ロール対１６０、１７０における用紙搬送速度Ｓ_A，Ｓ_Bとの間に速度差が発生するため、用紙Ｐがベルトニップ機構１１０内において紙詰まりを起こしたり、あるいは、ニップ部Ｎや用紙搬送ロール対１７０に強引に引っ張られる等の挙動によりダメージを受けるという不具合があった。
【０００８】
つまり、正常時には、ベルトニップ機構１１０のニップ部Ｎにおける用紙搬送速度Ｓ_pと用紙搬送ロール対１６０、１７０による各用紙搬送速度Ｓ_A，Ｓ_Bとは同じであるが、押圧ロール１３０の押し付け位置の違いにより、例えばその押し付け量が多いと、ニップ部Ｎにおける用紙搬送速度Ｓ_pが用紙搬送ロール対１６０、１７０による各用紙搬送速度Ｓ_A，Ｓ_Bよりも速くなり（異常１）、反対にその押し付け量が少ないと、ニップ部Ｎにおける用紙搬送速度Ｓ_pよりも用紙搬送ロール対１６０、１７０による各用紙搬送速度Ｓ_A，Ｓ_Bが遅くなる傾向にある（異常２）。
【０００９】
また、このようなベルトニップ機構１１０のニップ部Ｎにおける用紙搬送速度Ｓ_pの変動は、カール補正対象となる用紙Ｐの条件（厚さ、紙種、サイズなど）や、用紙Ｐに形成される画像の濃度によっても同様に発生する場合があり、この結果、前記したような速度差に起因した紙詰まり、用紙ダメージ等の不具合が発生することがある。このような用紙搬送速度Ｓ_pの変動は、図１１に例示するように、用紙Ｐのベルトニップ機構１１０のニップ部Ｎへの突入時やそのニップ部Ｎの通過時において、その用紙Ｐの種類や画像濃度の違いが用紙の挙動やニップ部Ｎの用紙搬送力（作用）に何らかの影響を与えるために発生しているものと推測される。
【００１０】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、詳しくは、カール補正量の調整のためにベルトニップ機構やロールニップ機構のようなニップ機構における押圧ロールの押し付け位置の条件をはじめ、用紙の種類や画像濃度のような用紙に関連する条件が異なった場合であっても、ニップ機構のニップ部における用紙搬送速度とそのニップ部を通過させるように用紙を搬送する用紙搬送手段による用紙搬送速度との差が発生して、紙詰まりや用紙へのダメージ負荷が誘発されることのないカール補正装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成し得る本発明のカール補正装置は、回転駆動する弾性ロール又はベルトからなる弾性回転体とこの弾性回転体に変位可能に押し付けて湾曲形状のニップ部を形成する押圧ロールとからなる湾曲ニップ機構と、この湾曲ニップ機構の前後位置に配設されて用紙を保持して搬送する用紙搬送回転体とを備え、カール補正対象の用紙を前記用紙搬送回転体により前記湾曲ニップ機構のニップ部を通過させるように搬送して用紙のカールを補正するカール補正装置において、前記湾曲ニップ機構の弾性回転体の回転速度を、前記押圧ロールの押付け方向に変位する位置（以下、単に「押付け位置」と称す）の条件及び用紙に関連する条件に応じて調整する制御手段を設け、かつ、この制御手段は、前記ニップ部における用紙の搬送速度が速まると予測する場合には当該弾性回転体の回転を減速し、その用紙搬送速度が遅くなると予測する場合には当該弾性回転体の回転を増速し、また、その用紙の搬送速度が変動しないと予測する場合には当該弾性回転体の回転を定速（平常の速度）とする補正をすることを特徴とするものである。
【００１２】
ここで、上記用紙に関連する条件とは、湾曲ニップ機構のニップ部において実際に用紙が搬送される速度（用紙搬送速度）に影響する用紙そのものの条件（直接要因）や用紙に間接的に関連する条件（間接要因）であり、具体的には、用紙の厚さ、紙種（特にコート紙、普通紙の種別）又はサイズや、用紙に形成される画像濃度等であるが、特にこれに限定されない。また、上記制御装置による弾性回転体の回転速度の調整に関する制御は、基本的に、前記押圧ロールの押付け位置の条件及び用紙に関連する条件により、ニップ部における用紙搬送速度が速まると予測する場合には当該弾性回転体の回転を減速し、反対にその用紙搬送速度が遅くなると予測する場合には当該弾性回転体の回転を増速し、また、その用紙搬送速度が変動しないと予測する場合には当該弾性回転体の回転を定速（平常の速度）とするように行われる。
【００１３】
このカール補正装置によれば、制御手段により湾曲ニップ機構の弾性回転体の回転速度が前記押圧ロールの押付け位置の条件及び用紙に関連する条件に応じて調整されため、その湾曲ニップ機構のニップ部における用紙搬送速度とその湾曲ニップ機構の前後の用紙搬送回転体による用紙搬送速度との速度差が発生しないように制御することができる。
【００１４】
また、このようなカール補正装置は、用紙のカール補正を必要とする適用対象物（例えば画像形成装置）と別体の構造体として構成し、その適用対象物に切離し可能に接続（連結）して使用するように構成したり、あるいは、その適用対象物の一部として組み込んで一体化された状態で使用する装置として構成したりする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係るカール補正装置とこの補正装置を適用する画像形成装置を示すものである。図中において符号１はカール補正装置、２は画像形成装置である。
【００１６】
はじめに、このカール補正装置１が適用される画像形成装置２は、画像情報に応じてトナー像を形成し、そのトナー像を用紙に転写した後に定着する作像システムを備えた複写機、プリンタ、複合機等の画像形成装置である。
【００１７】
本実施の形態における画像形成装置１は、その装置本体２０内に、電子写真技術を利用して感光体に帯電工程、像露光工程、現像工程を経てトナー像を形成する像形成部２１と、この像形成部２１に画像情報（点線）を送る原稿読取装置（スキャナ）又は外部接続機器（パソコンなど）から構成される画像入力部２２と、像形成部２１に感光体に形成されるトナー像を転写するための用紙Ｐを収容トレイ２３から１枚ずつ給紙する給紙部２４と、像形成部２１でトナー像が転写された用紙Ｐを加熱ロール又はベルトと加圧部材と間となるニップ部を通してそのトナー像を用紙に定着させる定着部２５とで主に構成されている。図中において、矢付一点鎖線は用紙Ｐの搬送経路を示し、また、符号２６は定着後の用紙Ｐを装置本体２０から排出してカール補正装置１に送り出す排出ロール対、２７はその排出ロール対２６により装置本体２０外に排出される用紙Ｐの通過を検知する排紙センサ、２８は給紙部２４の収容トレイ２３に付設された用紙Ｐの種類（厚さ、紙種及びサイズ）を検知する用紙判別センサ又はスイッチを示す。
【００１８】
そして、この画像形成装置２では、その像形成部２１で形成されたトナー像が転写された用紙Ｐが定着部２５において加熱及び加圧の定着作用をうけて定着されるが、この際、その用紙Ｐにはカールが発生する。このため、その用紙Ｐに発生したカールを補正するために、定着後の用紙Ｐをカール補正装置１に送り込むようになっている。
【００１９】
続いて、カール補正装置１は、その装置本体１０内に、回転駆動するベルト３とこのベルト３に変位可能に押し付けて湾曲形状のニップ部Ｎを形成する押圧ロール４とからなる湾曲ニップ機構５と、この湾曲ニップ機構５の前後位置に配設されて用紙Ｐを保持して搬送する用紙搬送ロール対６、７とを備えたものである。図中の符号１１は用紙Ｐを最終的に排出して収容する排紙トレイである。
【００２０】
湾曲ニップ機構５におけるベルト３は、図１や図２に示すように、従動回転するベルト支持ロール３１と駆動回転するベルト駆動ロール３２に掛け回され、そのベルト駆動ロール３２の駆動力により矢印方向に回転駆動するようになっている。
【００２１】
また、湾曲ニップ機構５における押圧ロール４は、図２や図３ａに示すように、カール量調整用の変位機構４１におけるリンク部材４２の上部に回転可能に支持されている。また、このリンク部材４２は、その下部に取り付けられたカムフォロワー４３を介してカム機構としての偏心カム４４の回転により矢印方向に変位するようになっている。これにより、押圧ロール４のベルト３への押し付け位置が調整されてベルト３の湾曲度合い（カール補正量に相当する）を任意に調整できるようになっている。また、この押圧ロール４は、用紙Ｐの紙種（コート紙と普通紙）、坪量及びサイズや、用紙Ｐに形成する画像濃度や、使用環境における温度湿度に応じて前記変位機構４１の偏心カム４４が所定の角度だけ回動することにより、図３ｂに示すように、その押し付け位置が複数のレベル（例えばレベル１〜３）のいずれかに選定されるようになっている。図３ｂにおいて符号α１〜α３は、各レベルにおけるベルト３の無負荷状態に対する湾曲度合い（カール補正量）を示し、これらはα１＜α２＜α３の大小関係にある。
【００２２】
用紙搬送ロール対６、７は、図２に示すように、湾曲ニップ機構５の用紙搬送経路に対して前後の位置にそれぞれ配設されており、そのいずれも駆動ロール６１、７１とこの駆動ロールに圧接する従動ロール６２、７２とで構成されている。また、この用紙搬送ロール対６、７の前後や湾曲ニップ機構５に至る部位には、用紙Ｐを搬送方向に導く複数のガイド部材１２が配設されている。そして、このガイド部材１２と用紙搬送ロール対６、７とで用紙搬送路が構成されている。図２中の符号１５は画像形成装置２からカール補正装置１に送り込まれる用紙Ｐの通過を検知する進入側通紙検知センサ、１６は湾曲ニップ機構５から排出される用紙Ｐの通過を検知する排出側通紙検知センサである。
【００２３】
そして、このカール補正装置１においては、図２に示すように、湾曲ニップ機構５のベルト３を駆動回転させるベルト駆動ロール３２と、用紙搬送ロール対６、７における駆動ロール６１、７１とが１つの電動モータ５１によって駆動されるように構成されている。その電動モータ５１の回転駆動力は公知の回転伝達機構（図中の一点鎖線）により各ロール３２、６１、７１に基本的に同じ回転速度でもって伝達されるようになっている。また、本実施の形態では、電動モータ５１とベルト駆動ロール３２の間の回転伝達機構のみに、電動モータ５１の回転駆動力を必要に応じて減速又は増速のように適宜速度調整して伝達するための自動変速機構５２が設けられている。このような自動変速機構５２としては、例えば、電磁クラッチを利用したものが使用される。すなわち、かかる電磁クラッチを利用した自動変速機構５２は、電動モータ５１と変速対象となる駆動ロール３２の間に配する複数の回転伝達ギアにおいて、同一の軸に減速用、定速用及び増速用の各歯数からなるギアを取り付け、その各ギアを受ける従動用ギアを別の同一軸にそれぞれ対向させて取り付けるとともに当該各従動ギアで受けた回転駆動力を当該軸に伝達するか否かを切り換えるために電磁クラッチをその各従動ギアごとに対応させるように配して構成し、その各電磁クラッチを適宜作動させることにより、電動モータ５１からの回転動力を減速、定速及び増速のいずれかの回転速度でもって出力側の駆動ロール３２に伝えるようにしたものである。
【００２４】
また、このカール補正装置１においては、図２に示すように、マイクロコンピュータ等にて構成される制御装置８により、前述したように用紙Ｐの紙種、坪量及びサイズや、用紙Ｐに形成する画像濃度や、使用環境における温度湿度に応じて押圧ロール４の変位機構４１におけるカム駆動部４０を所定量だけ回動させて湾曲ニップ部５によるカール補正量を自動的に調整できるようになっているとともに、押圧ロール４の押し付け位置や、用紙Ｐの厚さ、紙種及びサイズや、用紙Ｐに形成する画像濃度に応じて前記回転駆動系における自動変速機構５２を作動させて湾曲ニップ機構５におけるベルト３の回転速度を自動的に調整できるようになっている。また、この制御装置８は、画像形成装置２の制御部から画像形成動作のタイミング等の情報をはじめ、用紙の各情報（用紙判別センサ又はスイッチ２８による情報）や排出情報（排紙センサ２６による検知情報）等からなる制御情報（Ｃ・Ｓ）が入力されるとともに、カール補正装置１の進入側通紙検知センサ１５や排出側通紙検知センサ１６からの検知情報が入力されるようになっている。
【００２５】
図４は、上記制御装置８により実行されるベルト３の回転速度の調整内容を示すものである。すなわち、ベルト３の回転速度の調整は、図４に示すように、押圧ロール４の押し付け位置に相当するカール補正量（そのレベルの湾曲度合い）を始め、用紙Ｐの厚さ（厚薄の度合い）、紙種（コート紙、普通紙等の違い）及びサイズ（大小の度合い）や、画像濃度（濃薄の度合い）によって自動変速機構５２が「減速」、「定速」又は「増速」のいずれかに切り換えられることにより行われる。詳しくは、図４に示す「減速」又は「増速」の要因となる事項の予め設定する組み合わせにより、自動変速機構５２が減速、定速又は増速に切り換えられるようになっている。定速の場合には、用紙搬送ロール対６、７と同じ回転速度に保持される。また、制御装置８によるベルト３の回転速度の調整は、前記進入側通紙検知センサ１５からの検知信号に基づいて実行されるように設定されている。
【００２６】
次に、このカール補正装置の動作について図５を参照しながら説明する。
【００２７】
まず、画像形成装置２において所望の画像形成動作が指示設定される。この際、カール補正装置１における制御装置８では、その画像形成時に使用される用紙Ｐの各条件（厚さ、紙種、サイズ、坪量など）や画像濃度や温度湿度等のカール補正に関連する制御情報（Ｃ・Ｓ）が入手される（ステップＳ１）。これにより、制御装置８では、入手した制御情報に基づいて湾曲ニップ機構５におけるカール補正量について予め格納されているパラメータテーブルに基づいてカール補正量が確定されるとともに（Ｓ１１）、図４に示した調整内容に照らしてベルト３の回転速度の調整が確定される（Ｓ１２）。
【００２８】
そして、画像形成装置２において指示された設定条件での画像形成動作が開始されると、その画像形成が行われ定着工程を経た用紙Ｐが画像形成装置１側から排出されてカール補正装置１に次々と送り込まれる。
【００２９】
この際、カール補正装置１の制御装置８においては、その送り込まれる用紙Ｐに対するカール補正量を調整する必要があるか否かが判断される（Ｓ１３）。カール補正量の調整が必要である場合には、かかる用紙Ｐ（の後端部）が画像形成装置２側における排紙センサ２７を通過して検知されるまで待機し（Ｓ１４）、そのセンサ２７による用紙通過が検知された後にカール補正量の調整が実行される（Ｓ１４）。すなわち、制御装置８により、カム駆動部４０の動作が制御されてカム４４が必要な角度だけ回動し、押圧ロール４を所定のレベルに対応する押し付け位置まで変位させる（図３参照）。
【００３０】
このカール補正量の調整が完了した後又はステップＳ１３においてカール補正量の調整が不要と判断された場合には、その送り込まれる用紙Ｐに対するカール補正においてベルト３の回転速度を調整する必要があるか否かが判断される（Ｓ１６）。ベルト３の回転速度の調整が必要である場合には、かかる用紙Ｐ（の先端部）が進入側通紙センサ１５を通過して検知されるまで待機し（Ｓ１７）、そのセンサ１５による用紙通過が検知された後にベルト回転速度の調整が実行される（Ｓ１８）。すなわち、制御装置８により、自動変速機構５６が作動して電動モータ５５からの回転駆動力を減速、定速又は増速のいずれかの状態に切り換えてベルト駆動ロール３２に伝達し、これによりベルト３が伝達された回転駆動力の速度でもって回転する（図２、４参照）。
【００３１】
そして、このベルトの回転速度の調整が完了するか又はステップＳ１６においてその調整が不要と判断されると、その該当する用紙Ｐは、用紙搬送ロール対６の搬送力等により湾曲ニップ機構５のニップ部Ｎに進入するように搬入されるとともに、そのニップ部Ｎにおけるベルト３と押圧ロール４の挟持搬送力と用紙搬送ロール対７の搬送力により湾曲ニップ機構５から排出されるように搬送され、もって湾曲ニップ機構５のニップ部Ｎを通過するように搬送されることによりカール補正が実行される（Ｓ１９）。このカール補正がなされた用紙Ｐは、排紙トレイ１１に排出されて収容される。
【００３２】
最後に、そのカール補正後に排出された用紙Ｐが最後の用紙であるかが判断され（Ｓ２０）、このとき最後の用紙でない場合には再びステップＳ１３に戻って同様の動作が繰り返されるが、最後の用紙である場合にはカール補正装置１の動作が終了する。
【００３３】
本実施の形態に係るカール補正装置１においては、図４に示す調整内容から明らかなように、カール補正量が高レベル（例えば図３ｂに例示するレベル３）である場合には、湾曲ニップ機構５におけるニップ部Ｎによる用紙搬送速度が速くなる傾向にあるため、ベルト３は、自動変速機構５６により減速されて駆動回転するようになり、これによりニップ部Ｎによる用紙搬送速度が用紙搬送ロール対６、７による用紙搬送速度と速度差が発生しないようになる。反対にカール補正量が低レベル（例えば図３ｂに例示するレベル１）である場合には、ニップ部Ｎによる用紙搬送速度が遅くなる傾向にあるため、ベルト３は自動変速機構５６により増速されて回転駆動するようになり、これによりニップ部Ｎによる用紙搬送速度が用紙搬送ロール対６、７による用紙搬送速度と速度差が発生しないようになる。
【００３４】
また、用紙Ｐの厚さが厚い場合やコート紙である場合や大サイズ（例えばＡ３版用紙）である場合には、いずれもニップ部Ｎによる用紙搬送速度が速くなる傾向にあるため、ベルト３は減速されて駆動回転するようになり、これにより前記したような速度差が発生しないようになる。反対に用紙Ｐの厚さが薄い場合や普通紙である場合や小サイズ（例えばはがきサイズ）である場合には、いずれもニップ部Ｎによる用紙搬送速度が遅くなる傾向にあるため、ベルト３は増速されて回転駆動するようになり、これにより前記したような速度差が発生しないようになる。さらに、画像濃度が濃い場合にも、ニップ部Ｎによる用紙搬送速度が速くなる傾向にあるため、ベルト３は減速されて駆動回転するようになり、これにより前記したような速度差が発生しないようになる。反対に画像濃度が薄い場合には、ニップ部Ｎによる用紙搬送速度が遅くなる傾向にあるため、ベルト３は増速されて回転駆動するようになり、これにより前記したような速度差が発生しないようになる。
【００３５】
従って、このカール補正装置１では、湾曲ニップ機構５におけるカール補正量（即ち押圧ロール４の押し付け位置）や用紙の条件や画像濃度が異なる場合であっても、用紙湾曲ニップ機構５におけるニップ部Ｎによる用紙搬送速度と用紙搬送ロール対６、７による用紙搬送速度との速度差が発生しないようになるため、その速度差によるカール補正装置内での紙詰まりや用紙Ｐへの不要な引っ張りによりダメージを与えるようなことがなく、用紙Ｐが湾曲ニップ部５のニップ部Ｎを良好に通過するように搬送されるとともに、そのニップ部Ｎの通過によるカール補正が確実に行われるようになる。
【００３６】
［他の実施の形態］
実施の形態１では、ベルト３の回転速度を調整するために、図６に示すような構成を採用することも可能である。
【００３７】
すなわち、図６に示すカール補正装置１では、湾曲ニップ機構５のベルト駆動ロール３２と、用紙搬送ロール対６、７における駆動ロール６１、７１とをそれぞれ専用の電動モータ５５〜５７によって駆動されるとともに、制御装置８においてそのベルト駆動ロール３２を回転駆動させる電動モータ５５の回転速度を変更してベルト３の回転速度を調整するように構成し、それ以外については実施の形態１の場合と同様に構成した。そして、図４に示す調整内容に従ってベルト駆動ロール３２の電動モータ５７の回転速度を例えば印加電圧の周波数等を変えことにより減速、定速又は増速のいずれかの状態になるように設定して、ベルト３の回転速度を調整するようにしている。
【００３８】
また、実施の形態１では、湾曲ニップ機構５としてベルトニップ式のものを適用した場合について例示したが、図７に示すように、ロールニップ式の湾曲ニップ機構５０を適用することもできる。
【００３９】
図７に示すロールニップ式の湾曲ニップ機構５０は、ベルト３に代えて、ロールシャフト３０ａの周りに弾性体層３０ｂを形成した弾性ロール３０を使用した以外は実施の形態１における湾曲ニップ機構５と同じ構成からなるものである。すなわち、湾曲ニップ機構５０は、回転駆動する弾性ロール３０とこの弾性ロール３０に変位可能に押し付けて湾曲形状のニップ部Ｎを形成する押圧ロール４とから構成されている。また、その押圧ロール４については、実施の形態１の場合と同様に変位機構４１によって押し付け位置が調整されるとともに（図７ａ）、その押し付け量（カール補正量）が複数のレベルに変更できるように設定される（図７ｂ）。そして、その弾性ロール３０の回転速度については、実施の形態１の場合と同様に、制御装置８により用紙Ｐの条件や画像濃度に応じて適宜調整されるように構成すればよい（図４参照）。
【００４０】
さらに、実施の形態１では、制御装置８によるベルト３の回転速度の調整を、導入側通紙センサ１５がカール補正対象である用紙Ｐの先端部の通過を検知した後に実行するように構成した場合（図６のステップＳ１７参照）について例示したが、排出側通紙センサ１６が当該用紙Ｐの後端部の通過を検知した後に次の補正対象である用紙Ｐのために実行するように構成してもよい。また、実施の形態１では、用紙搬送ロール６、７に代えて、用紙搬送ベルトを適用してもよい。
【００４１】
そして、実施の形態１では、湾曲ニップ機構５（５０）及び用紙搬送ロール対６（７）を含むカール補正部を１組だけ使用した場合について説明したが、本発明のカール補正装置１では、そのカール補正部を２組以上使用するように構成してもよい。また、その場合、各組のカール補正部は、用紙搬送経路に対して直列状態となるようにその搬送経路の前後にずらして配置するように構成しても、あるいは、用紙搬送経路に対して並列状態となるように配置するように構成してもよい。
【００４２】
図８は、湾曲ニップ機構５及び用紙搬送ロール対６、７からなる２組のカール補正部を並列状態で配置して構成したカール補正装置１００の要部を示すものである。
【００４３】
図８において、符号１０１Ａは主に上向き反るようにカールした用紙Ｐのカール補正をするための第１カール補正部、１０１Ｂは主に下向きに反るようにカールした用紙Ｐのカールを補正するための第２カール補正部である。この第１カール補正部１０１Ａ及び第２カール補正部１０１Ｂはいずれも、実施の形態１とほぼ同様に湾曲ニップ機構５と用紙搬送ロール対６、７と通紙センサ１５、１６とを備えたものである。図中の符号４４Ａは第１カール補正部１０１Ａの湾曲ニップ機構５Ａにおける押圧ロール４Ａの変位機構の偏心カム、４４Ｂは第２カール補正部１０１Ｂの湾曲ニップ機構５Ｂにおける押圧ロール４Ｂの変位機構の偏心カムである。また、このカール補正装置１００は、カール補正対象の用紙Ｐを第１カール補正部１０１Ａ及び第２カール補正部１０１Ｂのいずれの側に切り換えて送り込ませるための進路切換つめ１０２が設けられている。進路切換つめ１０２は、支点１０２ａを中心にして揺動するようになっており、用紙Ｐを第１カール補正部１０１Ａに送り込むための位置（図中の実線で示す状態）と、用紙Ｐを第２カール補正部１０１Ｂに送り込むための位置（図中の２点鎖線で示す状態）とに切り替わるようになっている。
【００４４】
図９は、このカール補正装置１００の制御系の構成を示すブロック図である。図中の符号８０は、マイクロコンピュータ等にて構成される中央制御装置であり、第１カール補正部１０１Ａの進入側通紙センサ１５Ａ及び排出側通紙センサ１６Ａが接続されているとともに、第２カール補正部１０１Ｂの進入側通紙センサ１５Ｂ及び排出側通紙センサ１６Ｂが接続されている。また、実施の形態１における制御装置８と同様に画像形成装置２側から必要な制御信号Ｃ・Ｓが入力されるようになっている。また、この中央制御装置８０は、前記進路切換つめ１０２の揺動動作を駆動する駆動部８１と、第１カール補正部用制御部８２及び第２カール補正部用制御部８３が接続されている。第１及び第２カール補正部用制御部８２、８３はいずれも、第１カム４４Ａと第２カム４４Ｂの駆動部４０Ａ，４０Ｂに関する動作と、ベルト３及び用紙搬送ロール６、７の駆動部５１（５５〜５７）に関する動作とをそれぞれ制御するようになっている。そして、中央制御装置８０では、実施の形態１における制御装置８と同様に、用紙Ｐの条件、画像濃度等の各条件の情報に応じてカール補正量と、その各条件の情報にカール補正量の条件をも加えてベルト３Ａ，３Ｂの各回転速度の調整を行うように設定されている（図４、図５参照）。
【００４５】
そして、このカール補正装置１００は、概略、以下のように動作する。まず、このカール補正装置１００に補正対象の用紙Ｐが送り込まれると、進路切換つめ駆動部８１の作動により進路切換つめ１０２が回動してその用紙Ｐを送り込むべきカール補正部への用紙搬送路側を開放する位置に変位する。これは、用紙Ｐに発生するカールの向きについて、予めその用紙の条件や画像濃度や温度湿度等の情報に基づいて設定した制御情報を作成して制御装置８０のメモリに格納しておき、その制御情報に基づいて進路切換つめ１０２が所定の位置に変位するように構成されたものである。この進路切換つめ１０２の進路誘導により、用紙Ｐは所望のカール補正部側へ送り込まれる。続いて、用紙Ｐが送り込まれた各カール補正部１０１Ａ，１０１Ｂにおいては、各カム駆動部４０Ａ，４０Ｂとベルト等の駆動部５５〜５９がいずれも実施の形態１におけるカール補正部の湾曲ニップ機構５の場合と同様に、当該用紙Ｐの条件や画像濃度等の各条件（カール補正量の条件を含む）の情報に基づき当該用紙Ｐに適したカール補正量の調整及びベルト３の回転速度の調整がそれぞれ行われた後、用紙Ｐが用紙搬送ロール対６、７により湾曲ニップ部５のニップ部Ｎを通過するように搬送される。このようにして各カール補正部１０１Ａ，１０１Ｂによるカール補正が、カール補正量や用紙の条件や画像濃度等の違いにかかわらず、紙詰まりの発生や用紙へのダメージ負荷がなく良好でかつ確実、適正に実行される。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のカール補正装置によれば、制御手段により湾曲ニップ機構における弾性回転体の回転速度が調整されるため、そのニップ機構における押圧ロールの押し付け位置の条件をはじめ、用紙の種類や画像濃度のような用紙に関連する条件が異なった場合であっても、ニップ機構のニップ部における用紙搬送速度とそのニップ部を通過させるように用紙を搬送する用紙搬送手段による用紙搬送速度との差が生じることによる紙詰まりの発生や用紙へのダメージ負荷の発生のない良好なカール補正が行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係るカール補正装置とこの補正装置を適用する画像形成装置との要部を概略的に示す概要図。
【図２】カール補正装置におけるカール補正部の構成を示す説明図。
【図３】ベルトニップ式の湾曲ニップ機構の構成及びその機構によるカール補正量の設定レベルを示す説明図。
【図４】ベルトの回転速度の調整内容を示す図表。
【図５】カール補正装置の動作手順を示すフローチャート。
【図６】カール補正装置におけるカール補正部の他の構成を示す説明図。
【図７】湾曲ニップ機構の他の構成（ロールニップ式の湾曲ニップ機構の構成及びその機構によるカール補正量の設定レベル）を示す説明図。
【図８】２組のカール補正部を並列に配置したカール補正装置の構成例を示す概要図。
【図９】図８のカール補正装置における制御系の主な構成を示すブロック図。
【図１０】従来のニップ機構におけるニップ部での用紙搬送速度と用紙搬送機構の用紙搬送速度との相互関係を示す説明図。
【図１１】ニップ機構におけるニップ部での用紙の搬送状態を拡大して示す説明図。
【符号の説明】
１，１００…カール補正装置、３…ベルト（弾性回転体）、４…押圧ロール、５…ベルトニップ式のニップ機構（湾曲ニップ機構）、３０…弾性ロール（弾性回転体）、５０…ロールニップ式のニップ機構（湾曲ニップ機構）、６，７…用紙搬送ロール対（用紙搬送回転体）、８，８０…制御装置（制御手段）、Ｐ…用紙。

Claims

回転駆動する弾性ロール又はベルトからなる弾性回転体とこの弾性回転体に変位可能に押し付けて湾曲形状のニップ部を形成する押圧ロールとからなる湾曲ニップ機構と、
この湾曲ニップ機構の前後位置に配設されて用紙を保持して搬送する用紙搬送回転体とを備え、
カール補正対象の用紙を前記用紙搬送回転体により前記湾曲ニップ機構のニップ部を通過させるように搬送して用紙のカールを補正するカール補正装置において、
前記湾曲ニップ機構の弾性回転体の回転速度を、前記押圧ロールの押付け方向に変位する位置の条件及び用紙に関連する条件に応じて調整する制御手段を設け、
かつ、この制御手段は、前記ニップ部における用紙の搬送速度が速まると予測する場合には当該弾性回転体の回転を減速し、その用紙搬送速度が遅くなると予測する場合には当該弾性回転体の回転を増速し、また、その用紙の搬送速度が変動しないと予測する場合には当該弾性回転体の回転を定速（平常の速度）とする補正をすることを特徴とするカール補正装置。