JP5482163B2 - カール補正装置およびこれを備えた画像形成装置 - Google Patents
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従来、カラープリンタ、カラーコピー機などの画像形成装置に用いられるカール補正装置として、画像形成装置の用紙搬送路に沿って設けた二本のローラに張架された無端ベルトに対して所定の圧力を押し付ける押圧ローラを備えた構成のものが知られている。この様なカール補正装置では、定着によってカールした用紙を前記した無端ベルトと押圧ローラとの間に挟みこみ、押圧ローラによりカールした用紙をカールしている方向と逆側に曲げることで、カールした用紙の補正が行われている。
また本発明は、カールの向きおよびその程度に応じてカールを精度よく補正することのできるカール補正装置を提供することにある。
さらに本発明は、記録材としての用紙の坪量などを含む用紙情報および形成されるトナー像の情報や温度と湿度の情報に基づいて、押圧ローラと弾性ローラの位置と回転方向および回転速度と押圧力を変え、自動的にカール補正がされるような画像形成装置を提供することにある。
(1)画像形成装置の定着手段の加熱・加圧処理により生じた用紙のカールを矯正するカール補正装置において、
カールの生じた用紙のカール方向を検知するカール検知手段と、
前記カール検知手段の用紙搬送方向下流側に配置され、正逆方向に回転可能な弾性ローラと前記弾性ローラを押圧してニップ部を形成しながら回転する回転可能な押圧ローラからなるカール補正手段を有し、
前記カール検知手段により検知されたカール方向に基づいて、前記押圧ローラが前記用紙の第一の面または第二の面と接触する側に移動する手段を備え、
前記弾性ローラの軸は固定されており、
前記押圧ローラは前記弾性ローラと接触するように、該押圧ローラの軸が移動可能な溝を前記弾性ローラの動径方向に形成したガイド部材を有することを特徴とする。
(2)前記(1)に記載のカール補正装置において、前記弾性ローラと前記押圧ローラの両端が支持軸により連結されていることを特徴とする。
(3)前記(2)に記載のカール補正装置において、前記支持部材上に、前記弾性ローラまたは前記押圧ローラの少なくとも1つのローラを回転して移動させる回転軸が設けられていることを特徴とする。
(4)前記(1)〜(3)のいずれかに記載のカール補正装置において、前記カール補正手段の前段に前記用紙の搬送方向を規制するゲートを設け、前記カール補正手段の後段に第一の下流ガイドと、第二の下流ガイドと、前記第一、第二の下流ガイドと前記カール補正手段との間にV字ガイドを設けたことを特徴とする。
(5)前記(1)〜(4)のいずれかに記載のカール補正装置において、前記カール検知手段により検知されたカール量に基づいて、押圧ローラと弾性ローラの回転速度を制御することを特徴とする。
(6)前記(1)〜(5)のいずれかに記載のカール補正装置において、
前記カール検知手段により検知された前記用紙のカール量に基づいて、前記押圧ローラと前記弾性ローラとの押圧力を制御することを特徴とする。
(7)請求項1〜6のいずれかに記載のカール補正装置を備える画像形成装置を特徴とする。
(8)前記(7)に記載の画像形成装置において、記録材の情報および形成されるトナー像の情報に基づいて、押圧ローラと弾性ローラの位置と回転方向および回転速度と押圧力を決定することを特徴とする。
(9)前記(7)または(8)に記載の画像形成装置において、温度と湿度を検知する手段を備え、検知された情報に基づいて、押圧ローラと弾性ローラの位置と回転方向および回転速度と押圧力を決定することを特徴とする。
<実施形態1>
図1は、本実施形態1に係るフルカラー画像形成装置1の全体構成を示す図である。また図2は、その画像形成装置1の画像形成部を拡大した図である。本実施形態1に係るフルカラー画像形成装置1は、タンデム型、中間転写方式の画像形成装置を例にしている。
図1に示すように、フルカラー画像形成装置1は、画像読み取り部2と、画像形成部3と、用紙供給部4と、用紙排出部5とを有する。画像読み取り部2は画像形成装置における原稿の画像を読み取る部である。画像形成部3は、画像読み取り部2により用紙から読み取った情報をデータ化した画像データか、または図示しないメモリなどに蓄積された画像データを用いて、形成したトナー像を記録紙Pに形成する部である。用紙供給部4は、画像形成部3で形成されたトナー像を記録材あるいはシートとしての用紙P上に形成するため、その用紙Pを供給する部である。用紙排出部5は、画像形成後の用紙Pを画像形成装置1の外に排出する部である。
次に、図3を参照しながら、本発明の要部であるカール補正装置62の詳細について説明する。カール補正装置62は、以下に詳説するカール矯正部62−1を備えている。本実施形態1では、さらに、図1に示す画像形成部3から搬送されてくる用紙Pを案内する第一の上流ガイド71と、第二の上流ガイド72とを備えている。これら第一の上流ガイド71および第二の上流ガイド72は、用紙搬送方向下流側に向けて両者の間隔が拡がるように形成されている。
まず、弾性ローラ101には、図3に示すようにギア等を介して弾性ローラ駆動モータ93が取り付けられている。弾性ローラ駆動モータ93としては、正逆方向に回転可能なステッピングモータを採用することができる。その結果、弾性ローラ101は、第一の方向である図3において弾性ローラ101内の実線矢印で示す方向、および第二の方向である同図3の破線の矢印で示す方向に回動できるようになっている。このように本実施形態1では、押圧ローラ101は用紙Pの第一の面または第二の面に接触するように位置することによって用紙Pのカールを矯正するように構成されている。
定着部46を通過して画像が定着された用紙Pは、定着部46での加熱・加圧により、画像形成面が外側となるように湾曲したり、あるいは内側となるように湾曲することがある。本実施形態1に係る画像形成装置の場合、前者は用紙Pの搬送方向両端部が下がる「ダウンカール」となり、後者は「アッパーカール」となる。
以下、ダウンカールした用紙Pに対するカール補正動作、アッパーカールした用紙Pに対するカール補正動作について、それぞれ説明する。
ダウンカールした用紙Pが搬送された場合、ゲート77は図3の実線で示す位置に設定される。この場合、支持部駆動モータ92が回転し、図3の弾性ローラ101の上部に押圧ローラ100が移動して停止する。換言すれば、図3の実線で示した押圧ローラ100の位置(弾性ローラ101の上部)に移動する。
アッパーカールした用紙Pが搬送された場合、ゲート77は、図3に示すゲート77の破線で示す位置に設定される。また、支持部駆動モータ92が回転し、図3に示す弾性ローラ101の下部に移動した破線で示す押圧ローラ100のところまで押圧ローラ100は移動して停止する。
図1に示す定着部46の出口付近に、図5に示す用紙Pのカール方向及びカール量を検知するカール量検知手段であるラインセンサ150が設けられる。
搬送された用紙Pのカール高さHを、記録紙を検知したラインセンサ150の数に基づいてカール方向およびカール量を検知する。そして、このカール方向に基づいて、ゲート77の駆動と、弾性ローラ101と押圧ローラ100の位置関係が決定される。
また、上述した説明では、用紙Pの用紙サイズ情報とカール量とに基づいて押圧ローラ100と弾性ローラ101の回転速度を決定したが、用紙Pの紙厚とカール量とに基づいて押圧ローラ100と弾性ローラ101の回転速度を決定してもよい。また、用紙Pの紙厚情報のみから、押圧ローラ100と弾性ローラ101の回転速度を決定してもよいし、用紙サイズ、紙厚、カール量に基づいて、押圧ローラ100と弾性ローラ101の回転速度を決定してもよい。
次に、本発明のカール補正装置および画像形成装置を、実施形態2により説明する。
実施形態1においては、弾性ローラ101の位置は固定されていた。本実施形態2では、定着後の用紙のカール方向に基づいて、押圧ローラ100と弾性ローラ101がともに移動する構成としている。
図9は、上述した弾性ローラ101と押圧ローラ100の駆動機構および移動機構を説明するための図である。
(1)ダウンカールに対するカール補正動作
ダウンカールした用紙Pが搬送される場合、支持部駆動モータが回転し、弾性ローラ101が用紙Pに対して上側に、また押圧ローラ100が下側になるように移動したところで停止する。すなわち、図8の実線で示す、それぞれの押圧ローラ100と弾性ローラ101の位置の状態に配置される。
そして、用紙Pは、図8の弾性ローラ101の実線で示す矢印の回転により搬送され、押圧ローラ100との当接部であるニップに到達する。すると、用紙Pは、弾性ローラ101を付勢する押圧ローラ100によってダウンカールと逆側に付勢されて、ダウンカールの補正がされる。以下、実施形態1と同様に、カール補正がなされた用紙Pは、弾性ローラ101によってさらに搬送され、図1に示す排出トレイ57に排出される。
アッパーカールした用紙Pが搬送される場合、支持部駆動モータが回転し、弾性ローラ101が用紙Pに対して下側、押圧ローラ100が上側になるように移動したところで停止する。すなわち、図8で示す破線で示したそれぞれの押圧ローラ100と弾性ローラ101の位置の状態に配置される。
次に弾性ローラ101と押圧ローラ100は図8に破線で示す矢印の方向に回転を開始する。アッパーカールした用紙Pが第一の上流ガイド110および第二の上流ガイド111の間に搬送されていく。
その他のカール補正装置の構成、制御方法は実施形態1と同様であるので、説明を省略する。
次に、本発明のカール補正装置および画像形成装置を、実施形態3により、説明する。
カール補正装置の構成および制御方法は、本実施形態3では、カール量に応じて押圧ローラ100の押圧力を制御する手段をさらに備えることを特徴とする。
本実施形態4に係る画像形成装置では、カール補正処理を定着後の用紙Pのカール方向/カール量検知により、カール補正制御を行うのに替えて以下のようにする。すなわち温度や湿度等の環境、用紙Pの種類(記録材の情報)、形成される画像情報(トナー像の情報)等を用いて、定着部46を通過した用紙Pに生じるカールがダウンカールであるかアッパーカールであるか、そのカール量などを予測検知する。本実施形態では、その予測検知結果に基づいて自動的にカール補正を行う画像形成装置を提供する。
図12は、制御部40の機能を説明するための構成ブロック図である。なお、制御部40は、画像形成装置全体の制御を行うが、図12には、カール補正装置62におけるカール補正の制御に関する機能ブロックの構成のみを示している。
そして、制御部40では、タイマ304により用紙検知から所定時間を経過したか否かが判断される(ステップS305)。なお、所定時間とは、用紙検知センサで用紙Pの先端が検知されてから用紙Pの後端が弾性ローラ101を通過するまでの時間に基づいて設定される。つまり、所定時間を経過していない場合には、用紙Pが弾性ローラ101の通過が終了していない。ここで、所定時間を経過していない場合には、ステップ305に戻って所定時間が経過するのを待つ。一方、所定時間を経過した場合には、押圧ローラ駆動モータ91と弾性ローラ駆動モータ92を制御して押圧ローラ100と弾性ローラ101の回動を停止する(ステップS306)。そして、次の用紙Pが存在するか否かが判断され(ステップS307)、次の用紙Pが存在する場合にはステップ301に戻って処理を続行する。一方、ステップS307において、次の用紙Pが存在しない場合には、一連の処理を終了する。
Claims (9)
- 画像形成装置の定着手段の加熱・加圧処理により生じた用紙のカールを矯正するカール補正装置において、
カールの生じた用紙のカール方向を検知するカール検知手段と、
前記カール検知手段の用紙搬送方向下流側に配置され、正逆方向に回転可能な弾性ローラと前記弾性ローラを押圧してニップ部を形成しながら回転する回転可能な押圧ローラからなるカール補正手段を有し、
前記カール検知手段により検知されたカール方向に基づいて、前記押圧ローラが前記用紙の第一の面または第二の面と接触する側に移動する手段を備え、
前記弾性ローラの軸は固定されており、
前記押圧ローラは前記弾性ローラと接触するように、該押圧ローラの軸が移動可能な溝を前記弾性ローラの動径方向に形成したガイド部材を有することを特徴とするカール補正装置。 - 前記弾性ローラと前記押圧ローラの両端が支持部材により連結されていることを特徴とする請求項1に記載のカール補正装置。
- 前記支持部材上に、前記弾性ローラまたは前記押圧ローラの少なくとも1つのローラを回転して移動させる回転軸が設けられていることを特徴とする請求項2に記載のカール補正装置。
- 前記カール補正手段の前段に前記用紙の搬送方向を規制するゲートを設け、前記カール補正手段の後段に第一の下流ガイドと、第二の下流ガイドと、前記第一、第二の下流ガイドと前記カール補正手段との間にV字ガイドを設けたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載のカール補正装置。
- 前記カール検知手段により検知されたカール量に基づいて、押圧ローラと弾性ローラの回転速度を制御することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のカール補正装置。
- 前記カール検知手段により検知された前記用紙のカール量に基づいて、前記押圧ローラと前記弾性ローラとの押圧力を制御することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のカール補正装置。
- 請求項1〜6のいずれかに記載のカール補正装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
- 記録材の情報および形成されるトナー像の情報に基づいて、押圧ローラと弾性ローラの位置と回転方向および回転速度と押圧力を決定することを特徴とする請求項7記載の画像形成装置。
- 温度と湿度を検知する手段を備え、検知された情報に基づいて、押圧ローラと弾性ローラの位置と回転方向および回転速度と押圧力を決定することを特徴とする請求項7または8に記載の画像形成装置。
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