JP5560896B2

JP5560896B2 - 搬送装置及びこの搬送装置を備えた画像形成装置

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Publication number: JP5560896B2
Application number: JP2010115299A
Authority: JP
Inventors: 本多春之; 藤原宏; 近藤和芳; 西井敏兼; 田中瑞来; 山崎知善
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2009-09-04
Filing date: 2010-05-19
Publication date: 2014-07-30
Anticipated expiration: 2030-05-19
Also published as: US8413982B2; CN102009866A; JP2011073880A; US20110058873A1; CN102009866B

Description

本発明は、印刷機、複写機、ファックス、プリンタ等の画像形成装置で発生する記録媒体のカールを矯正するための搬送装置に関し、さらには、当該搬送装置を備えた画像形成装置に関する。

従来から知られている画像形成装置においては、例えば、レーザーやＬＥＤアレイなどを用いて像担持体上に形成された静電潜像を現像装置によってトナー画像とした後、当該トナー画像を直接的に、あるいは、中間転写ベルトなどを介して間接的に転写紙等の記録媒体上に未定着トナー像として転写し、さらに、搬送方向下流側に設けられる定着装置を用いて上記未定着トナー像を記録媒体上に永久画像として定着させる方式がよく用いられている。

この種の画像形成装置では、未定着トナー像を担持している記録媒体に定着装置を用いて熱と圧力とを加えることにより、未定着トナー像を記録媒体に定着させているが、この未定着トナー像を記録媒体に定着させる際には、記録媒体の搬送方向に直交する方向に所謂カールが発生してしまう傾向があることが知られている。記録媒体に生じてしまったカールは、その後の記録媒体搬送性や、排出トレイなどの記録媒体排出部における記録媒体のスタック性などに悪影響を及ぼすため、記録媒体に生じるカールを矯正乃至低減する対策が従来から様々に考え出され、画像形成装置に施されてきた。

その一方で、厚紙などのコシ乃至剛性の強い記録媒体であって、元々定着装置でカールがさほど発生しない記録媒体に対してカール矯正を実施してしまうと、別種のカール（例えば、カール矯正装置で矯正しようとする方向とは別方向のカール）が生じてしまったり、あるいは、カール矯正手段乃至装置を通過する際に発生する記録媒体の搬送負荷が増大してしまうなどの好ましくない弊害が発生してしまうことがある。

そこで、厚紙などの剛性の高い記録媒体に対しては、カール矯正を自動的に適用しないかあるいは調整することが考え出されてきており、この種のカール矯正装置は、例えば、特許文献１に開示されている。

特許文献１に開示されるカール矯正装置では、定着装置の搬送方向下流側に配置される記録媒体カール矯正用のローラ対であって、一方のローラが、他方のローラのローラ軸に対して回動可能に構成されるローラ対を設け、この回動可能な一方のローラが、搬送されたきた記録媒体のコシ乃至剛性の強さに応じて、他方の固定ローラ中心のまわりを回動し、さらに当該ローラ対の搬送方向下流側に設けられた搬送ガイド部材の形状と協働することにより、記録媒体の厚みなどで決定される剛性に応じたカール矯正を自動で行うことが可能なカール矯正装置を開示している。

しかしながら、特許文献１に開示されるようなカール矯正装置では、記録媒体の厚みが薄い場合には、カール矯正用のローラ対と協働し、当該カール矯正用ローラ対の搬送方向下流側に位置する搬送ガイド部材に、搬送されてきた記録媒体先端が接触する際の接触角度が鈍角に近づくことになり、その結果、搬送ガイド部材に記録媒体の搬送が阻害されて、所謂搬送ジャムが発生しやすくなるという問題がある。また、その一方で、記録媒体が厚紙などの剛性の高い記録媒体の場合には、カール矯正装置のローラ対のうち一方が他方を中心として回動してしまうため、記録媒体の搬送力が不足して、適切な搬送力を提供できなくなることも考えられる。さらには、当該カール矯正装置では、記録媒体を逆方向から搬送することが困難であることから、記録媒体を反転させて搬送するような、画像形成を両面で行うための記録媒体反転動作に対応が難しいという問題もある。加えて、記録媒体のカールを矯正するための手段としてローラ対を用いているため、このローラ対にまさに挟持されてカールを矯正されている際の記録媒体の曲率半径が小さくなってしまうことから、剥離紙などの特殊な記録媒体では、このローラ対を通過している際に剥離部材が剥がれやすくなってしまうという問題もある。したがって、近年、使用者が強く要求している様々な紙種への対応力に対して未だ問題点が存在し、さらには、やはり使用者からの要求が高い両面画像形成への適用に対しても問題点が残ってしまう。

本発明は、上記した問題点に鑑み、記録媒体の紙種別、特に記録媒体の厚さ種別に関わらず、適切な搬送力を付与しながらも、カール量の少ない記録媒体を得ることが可能となり、なおかつ両面画像形成に対して優れた対応性を有することが可能な搬送装置及びこの搬送装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、記録媒体の搬送方向を規制するための第一回転体と、前記第一回転体の記録媒体搬送方向下流側に設けられ、記録媒体の搬送方向を規制しながらも記録媒体を搬送する第二回転体対と、前記第一回転体及び第二回転体対の間に設けられる中間回転体であって、前記第一回転体が記録媒体に接触する側とは逆側から記録媒体に接触する中間回転体と、が設けられ、前記中間回転体と前記第一回転体との共通接線である直線と、前記中間回転体の接線が前記第二回転体対のニップ点につながる直線とで形成される屈曲角で、前記中間回転体に記録媒体を巻きつかせて屈曲させる搬送装置にして、前記中間回転体には、記録媒体の剛性に応じて、前記屈曲角を広げる方向に前記中間回転体を退避させることができる退避機構が設けられ、前記中間回転体が前記屈曲角を広げる方向に退避動作する際に、前記第一回転体を前記退避動作と連動動作させることを特徴とする搬送装置を提案する。

なお、本発明では、前記退避機構が、前記中間回転体が退避する方向とは逆方向に付勢力を付与する付勢部材と、前記付勢部材により付勢された前記中間回転体を所定位置に留めるための中間回転体ストッパーと、前記第一回転体から前記第二回転体対まで搬送される記録媒体の先端を、連続する湾曲形状によりスライドさせて案内する先端ガイド部材と、を備えて成り、前記付勢部材は、前記先端ガイド部材によって先端を案内されて搬送されてきた記録媒体の剛性に応じた、前記中間回転体への記録媒体接触力により、前記中間回転体を退避させるように構成することができる。

また、本発明では、前記退避機構が、ソレノイドと、前記ソレノイドの動作を前記中間回転体の前記屈曲角を広げる方向の退避動作に動力接続するリンク機構とで構成してもよい。

さらに、本発明では、前記中間回転体が前記屈曲角を広げる方向に退避動作する際に、前記第一回転体を前記退避動作と連動動作させると好適である。この連動動作は、前記中間回転体の回転軸と前記第一回転体の回転軸とを接続するリンク機構で達成することができる。

さらにまた、本発明では、前記退避機構が、坪量１２０ｇ／ｍ^２以上の記録媒体が搬送されてきた際に、前記中間回転体を退避させるように設定されることを提案する。

さらにまた、本発明において、前記先端ガイド部材と対向することで対をなして記録媒体の搬送を案内し、記録媒体の搬送経路を構成するための対向ガイド部材を設け、当該対向ガイド部材に前記中間回転体が配置されていることを提案する。

さらにまた、本発明において、前記中間回転体の退避方向が、前記屈曲角を二等分する方向であることを提案する。

さらにまた、本発明において、前記第一回転体の回転動作を、前記第二回転体対の回転駆動動作に従動させてもよい。

さらにまた、本発明において、請求項１〜７に記載の搬送装置が設けられる画像形成装置を提案する。

本発明によれば、第一回転体と、第二回転体対とを用いて搬送方向を規制された記録媒体を中間回転体に巻きつけることよって、記録媒体に生じたカールを矯正するので、カール矯正時の記録媒体の曲率半径を小さくする必要なく、当該カールを矯正することが可能になると共に、記録媒体の剛性に応じて、中間回転体が屈曲角を広げる方向に退避するように構成することで、記録媒体の剛性に応じた記録媒体のカール矯正が自動で可能になる結果、記録媒体の紙種別、特に記録媒体の厚さ種別に関わらず、カール量が低減された記録媒体を得ることが可能となる。また、この中間回転体は、記録媒体の屈曲角を広げる方向に退避するので、厚紙などの剛性の高い記録媒体を搬送する際には、記録媒体の搬送負荷を低減させることが可能であるため、第二回転体対による適切な搬送力を確保しながらも、記録媒体の搬送ジャムなどが発生しない適切な搬送が可能な搬送装置を提供することができるようになる。さらには、記録媒体を本発明の搬送装置に逆方向から搬送したとしても、記録媒体の逆方向搬送を阻害するように動作する構成要素は何らも存在しないので、両面画像形成用の搬送経路に当該搬送装置を配置したとしても、優れた対応性を有することが可能である。

本発明にかかる搬送装置としてのカール矯正装置が設けられる画像形成装置の一例を示す概略断面図である。定着装置から排出トレイまでの記録媒体搬送経路を拡大して示した概略断面図であり、図２ａは、記録媒体の片面に画像を形成する片面画像形成時の記録媒体搬送経路を説明するための説明図を示し、図２ｂは、記録媒体の両面に画像を形成する両面画像形成時の記録媒体搬送経路を説明するための説明図を示す。搬送方向に直交する方向にカールした記録媒体を示す図であり、正面図を図３ａに、側面図を図３ｂに、斜視図を図３ｃに示す。カール矯正装置の概略断面図を示す。搬送方向にカールした記録媒体を示す図であり、正面図を図５ａに、側面図を図５ｂに、斜視図を図５ｃに示す。本発明のカール矯正装置の概略断面図である。本発明のカール矯正装置が備える退避機構の一実施形態を説明するための図であり、図７ａは、薄紙処理時乃至非処理時の退避機構の概略断面図を示し、図７ｂは、厚紙処理時の退避機構の概略断面図を示し、図７ｃは、中間回転体としての屈曲ローラの一端部の支持構成を概略断面図で示す。厚紙などの剛性の高い記録媒体が搬送される際に、屈曲ローラがこの記録媒体と接触する接触力により退避して、屈曲ローラの屈曲角θが広げられる動作概念を説明するための説明図である。薄紙などの剛性の低い記録媒体が搬送される際に、屈曲ローラがこの記録媒体と接触する接触力では退避せず、屈曲ローラの屈曲角θが広がらない動作概念を説明するための説明図である。退避機構に設けられた付勢部材の付勢力と、記録媒体の剛性によって屈曲ローラに加えられる接触力との力バランスを示す図であり、図１０ａは、薄紙処理時の力バランスを示し、図１０ｂは、厚紙処理時の力バランスを示す。本発明のカール矯正装置が備える退避機構の別の一実施形態を説明するための概略断面図であり、図１１ａは、薄紙処理時乃至非処理時の退避機構の概略断面図を示し、図１１ｂは、厚紙処理時の退避機構の概略断面図を示す。本発明のカール矯正装置が備える退避機構の別の一実施形態の概略断面図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。

図１は、本発明の搬送装置としてのカール矯正装置が設けられる画像形成装置の一例を概略断面図で示す図であり、まずは、この図１に基づいて、本願発明のカール矯正装置が適用されるような画像形成装置の一例を概略で説明する。ここに示した画像形成装置では、第１乃至第４の４つの感光体３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄが本体略中央に配置され、各感光体３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ上には、互いに異なる色のトナー像、例えばイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成される。

第１乃至第４の感光体３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄに対向して、中間転写手段として構成された無端ベルト状の中間転写ベルト２９が配置され、各感光体３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄが当該中間転写ベルト２９の表面に当接するように配置される。なお、中間転写ベルト２９は、一般に複数のローラに内接及び／又は外接されることで張架されて走行駆動させられ、図１に示した例では、中間転写ベルト２９は、支持ローラ２０、２７などに巻き掛けられている。また、これら支持ローラのうちの１つであるローラ２７が駆動装置（図示せず）によって駆動される駆動ローラとして構成され、当該駆動ローラ２７が回転駆動することにより、中間転写ベルト２９は、図中反時計回りに回転駆動させられる。

感光体３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ上に各色トナー像を形成し、その各トナー像を中間転写ベルト２９上に転写（一次転写）する構成は実質的に同一であるため、符号ａ、ｂ、ｃ、ｄを省いて、トナー像を中間転写ベルト２９上に転写する構成を説明する。

この感光体３１は時計回り方向に回転駆動され、このとき感光体３１表面に図示していない除電装置からの光が照射されて表面電位が初期化される。初期化された感光体表面は帯電ローラ３２によって所定の極性に一様に帯電される。この帯電面に、露光装置３４から出射する光変調されたレーザビーム３５が照射され、感光体３１の表面に書き込み情報に対応した静電潜像が形成される。感光体３１上に形成された静電潜像は、これが現像装置３３を通るとき、トナー像として可視像化される。

一方、中間転写ベルト２９の内側には、そのベルトを挟んで感光体３１に対向して位置する一次転写ローラ３７が配置されており、この一次転写ローラ３７が中間転写ベルト２９の裏面に当接することで、感光体３１と中間転写ベルト２９との適正な一次転写ニップ部が形成される。

上記一次転写ローラ３７には、感光体３１上に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加される。これにより、感光体３１と中間転写ベルト２９との間に転写電界が形成され、感光体３１上のトナー像が、その感光体３１と同期して回転駆動される中間転写ベルト２９上に静電的に一次転写される。このように、各感光体３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄには、各色トナー像がそれぞれ形成され、その各色のトナー像は、中間転写ベルト２９の搬送方向上流側から逐次タイミングを併せて中間転写ベルト２９上に重ね合わされ、フルカラー画像が形成される。

一方で、図１に示すように、装置本体内の下部には記録紙やシート等の記録媒体が積層されて収容される記録媒体収容部である給紙カセット２３が配置されている。この積層された記録媒体は、給送ローラ２４が回転することにより発生する摩擦搬送力により記録媒体の積層束から搬送を開始され、未だ回転駆動をしていないレジストローラ対２５、２６まで搬送され、当該レジストローラ対２５、２６において、記録媒体のレジストレーションが行われる。

レジストレーションされた記録媒体は、中間転写ベルト２９に逐次一次転写されたフルカラートナー像とのタイミングを計って、レジストローラ対２５、２６の回転駆動により搬送され、駆動ローラでもある二次転写ローラ２７と対向ローラ２８とで構成される二次転写ニップ部で画像を二次転写される。二次転写された記録媒体は、記録媒体搬送方向下流側に配設された定着装置１０までさらに搬送され、定着装置１０に設けられた定着ローラ１及び加圧ローラ２の熱と圧力とを受けることにより永久画像として記録媒体に定着させられ、排出ローラ７とこれに従動する排出従動ローラ８とで構成される排出装置３６により、排出トレイ９に排出されて画像形成動作が完了する。

ここで、定着装置１０の搬送方向下流側の搬送経路について図２に基づいてさらに詳細に説明する。図２に示されているのは、定着装置１０から排出トレイ９までの記録媒体搬送経路を拡大して示した概略断面図であり、図２ａは、記録媒体の片面に画像を形成する片面画像形成時の記録媒体搬送経路を説明するための説明図であり、図２ｂは、記録媒体の両面に画像を形成する両面画像形成時の記録媒体搬送経路を説明するための説明図である。なお、この図２には発明の理解を深めるために後述する本願発明のカール矯正装置１５は記載されていないことに注意されたい。

まず、図２ａに示される片面画像形成時の場合、定着ローラ１と加圧ローラ２との回転駆動により搬送された記録媒体３は、記録媒体搬送ガイド部材４、５及び６に案内されて、排出ローラ７及び排出従動ローラ８まで搬送される。さらに、ここまで搬送された記録媒体３は、当該排出ローラ７の正回転駆動及び排出従動ローラ８の従動回転により、排出トレイ９に排出されることになる。その一方で、図２ｂに示される両面画像形成時の場合、定着ローラ１と加圧ローラ２との回転駆動により搬送された記録媒体３は、記録媒体搬送ガイド部材４、５及び６により案内されて、排出ローラ７及び排出従動ローラ８まで搬送されるのは片面画像形成時と同一であるが、両面画像形成時には、記録媒体の後端（図２ｂでは符号１１で表される）が記録媒体搬送ガイド部材４及び６で形成される搬送経路にあることを図示しないセンサなどで検知した後で、排出ローラ７及び排出従動ローラ８を逆回転駆動させることで、前記した記録媒体後端１１を記録媒体先端１２として記録媒体を逆方向に搬送させることになる。このように逆方向に搬送されられる記録媒体３は、その記録媒体が有する反力によって、記録媒体後端１１から切り替わった記録媒体先端１２を記録媒体搬送ガイド部材６に沿わせて搬送させられる結果、図１にも示される両面画像形成用搬送経路Ａに導かれる。両面画像形成用搬送経路Ａに導かれた記録媒体３は、再度レジストローラ対２５、２６まで搬送され（図１参照）、片面に画像を転写されるのと同様にして、裏面に画像を転写され、さらに定着装置１０を介して搬送されて、排出トレイ９に排出される。

このように画像を形成される記録媒体３は、中間転写ベルト２９を介して転写された未定着トナー像を、定着装置１０に設けられた定着ローラ１の熱と加圧ローラ２による定着ローラ１への接触圧力とにより永久画像として定着させる際に、記録媒体への繊維の入り方にもよるが図３に示されるように、記録媒体搬送方向と平行な記録媒体辺が加圧ローラ２側にカールしてしまう傾向がある。ここで、図３は、搬送方向に直交する方向にカールした記録媒体３を示す図であり、正面図を図３ａに、側面図を図３ｂに、斜視図を図３ｃに示す。

この図３に示されるようなカールは、記録媒体３の繊維方向が記録媒体搬送方向と平行になっている場合であって、加熱される定着ローラ１が加圧ローラ２よりも高温である場合に発生してしまうことが知られている。なお、記録媒体３の繊維方向が記録媒体搬送方向と平行になっている場合とは、例えば、画像形成装置がＡ４縦搬送機の場合は、縦目用紙の場合、すなわち、記録媒体の長辺方向と繊維方向とが一致する場合を指し、Ａ４横搬送機の場合は、横目用紙の場合、すなわち、記録媒体短辺方向が繊維方向と一致する場合を指す。一般的には、横目用紙よりも縦目用紙の方が使用される場合が多い。

図３に示されるようにカールした記録媒体３は、排出トレイ９に排出される際には、先に当該排出トレイ９に排出された、やはり図３に示されるようにカールする記録媒体の後端を押してしまい、この排出トレイ９にスタックされている記録媒体を画像形成装置から落下させてしまうなど、記録媒体のスタック性に関して悪影響を及ぼすことがある。また、このようにカールした記録媒体を両面画像形成するために搬送する場合や、あるいは、図示した例とは相違するが、更なる搬送ローラ対を用いて排出トレイ９まで搬送する場合には、搬送用のローラ対に記録媒体が挟持される際に、適切にニップ部に記録媒体先端部を挟持させることが阻害される結果、所謂搬送ジャムを引き起こす要因の一つになってしまうこともある。

そのため、図３に示されるようなカールは矯正される必要があるが、発明者らはまず図４に概略断面図で示されるようなカール矯正装置１５を用いて記録媒体のカールを矯正することを考え出した。この図示したカール矯正装置１５は、画像形成装置の定着装置１０よりも搬送方向下流側に設けられていて、当該カール矯正装置１５を通過した記録媒体３が排出トレイ９に排出される。

図４に示されるカール矯正装置１５には、定着装置１０から搬送されてきた記録媒体３の搬送方向を規制するための第一回転体としての第一規制コロ１３と、前記第一規制コロ１３の記録媒体搬送方向下流側に設けられ、記録媒体の搬送方向を規制しながらも記録媒体を搬送する第二回転体対としての第二規制ローラ対７、８と、第一規制コロ１３及び第二規制ローラ対７、８の間に設けられる中間回転体としての屈曲ローラ１４であって、当該第一規制コロ１３が記録媒体３に接触する側とは逆側から記録媒体３に接触する屈曲ローラ１４と、が設けられている。また、屈曲ローラ１４と第一規制コロ１３との共通接線である直線と、前記屈曲ローラ１４の接線が前記第二規制ローラ対７、８のニップ点につながる直線とで形成する屈曲角θで、前記屈曲ローラ１４に記録媒体が巻きつき屈曲させられることにより、図３に示されるような搬送方向に直交する方向に発生したカールを、記録媒体の内部応力を相殺することで矯正し、カール量を低減することができるように構成している。ここで、記録媒体が、第一規制コロ１３、屈曲ローラ１４及び第二規制ローラ対７、８に接触乃至支持されてカール矯正を受けながら搬送されていく際には、屈曲ローラ１４と第一規制コロ１３との共通接線である直線方向（第一方向）上に記録媒体は存在し、また、屈曲ローラ１４の接線が第二規制ローラ対７、８のニップ点につながる直線方向（第二方向）上にも記録媒体が存在する。したがって、屈曲角θは、第一規制コロ１３から屈曲ローラ１４までの記録媒体の搬送経路方向でもある第一方向と、屈曲ローラ１４から第二規制ローラ対７、８までの記録媒体搬送方向でもある第二方向とでなす角度と定義することもできる。

また、図示した例では、第一規制コロ１３は、先に記述した搬送ガイド部材５に回転可能に配置されており、屈曲ローラ１４は、記録媒体の先端がガイドされる先端ガイド部材６と対向することで対をなして記録媒体の搬送を案内し、記録媒体の搬送経路を構成するための対向ガイド部材４に回転可能に配置されている。さらに、カール矯正装置１５が設けられる画像形成装置をできるだけ簡略に構成するために、図示した例では、第二規制ローラ対７、８は、排出ローラ対をも兼用する構成を採用しているが、第二規制ローラ対を排出ローラ対とは別個に設けることも可能である。

ここで、本発明では屈曲ローラ１４に記録媒体を巻きつけて、発生したカールと直交する方向に記録媒体を強制的に屈曲させることによって、カールを生じさせている記録媒体の内部応力を相殺させて、カールを矯正しているので、前記した屈曲角θは、小さくなればなるほど当該カール量を矯正する効果が大きくなり、屈曲角θを大きくすればするほどカール量を矯正する効果は小さくなる。

したがって、薄紙のような記録媒体自体に剛性があまりない記録媒体のカールを矯正する場合には、屈曲角θを、カール矯正効果が十分に得られる値（図６のθａ参照）に設定することでカール量を所望の程度にまで矯正乃至低減することが可能となる。なお、この屈曲角θａは、画像形成装置又はカール矯正装置の設計時において、及び／又は、実機での実験を繰り返すことによって設定することが可能である。

その一方で、図３に点線で示されているように記録媒体が厚い場合には、その厚みのために記録媒体の剛性が高く、カール量は薄い場合に比して軽微である。一般に、記録媒体の厚みが厚いほど、記録媒体の剛性は高くなる。このように軽微なカール量しか有さない厚紙などの記録媒体に、薄紙にてカール矯正を実施するのに適正な屈曲角θａでカール矯正を施してしまうと、相殺されるべき内部応力が少ないことから、今度は図５に示すように搬送方向に直交する記録媒体辺が定着ローラ１側にカールするカールを発生させてしまう。ここで、図５は、搬送方向にカールした記録媒体を示す図であり、正面図を図５ａに、側面図を図５ｂに、斜視図を図５ｃに示す。

この図５に示すようなカールも、記録媒体のスタック性や記録媒体の搬送性を悪化させる要因となりうるため、厚紙などの記録媒体では屈曲角θを大きくとることでカール矯正量を調節する必要が生じる。また、記録媒体が厚紙などの剛性が高い場合には、記録媒体が搬送される搬送経路の搬送負荷を低減するほうが搬送ジャムを発生させ難くなるため、やはり屈曲角θを大きくとることが好ましい。

そこで、本願発明者らは、本発明のカール矯正装置を概略断面図で示す図６に示されるように、記録媒体の剛性に応じて、屈曲ローラが屈曲角θを広げる方向に、すなわち、図示した例では実線で示されるθａから、点線で示されるθｂの方向に退避する退避機構を屈曲ローラ１４に設けることで、カール矯正量を記録媒体の剛性に応じて自動で調整することができるカール矯正装置を考え出した。

なお、図６に示される屈曲ローラ１４は、発明の理解を深めるために、屈曲角θを二等分する方向に退避するように構成されているが、本願発明はこれに限定されるものではない。記録媒体の厚みなどの剛性に応じて、屈曲ローラ１４が退避することで、屈曲角θが広がるように退避機構が構成されていれば本願発明の目的を達成することが可能である。

このように構成することで、第一規制コロ１３と、第二規制ローラ対７、８とを用いて搬送方向を規制された記録媒体３を屈曲角θで屈曲ローラ１４に巻きつけて、記録媒体３に生じたカールを矯正するので、ローラ対を用いてカール矯正する場合などとは相違して、カール矯正時の記録媒体３の曲率半径を小さくする必要がない。また、記録媒体３の剛性に応じて、屈曲ローラ１４が屈曲角θを広げる方向に退避するように構成することで、記録媒体３の剛性に応じたカール矯正が自動で可能になる結果、記録媒体３の紙種別、特に記録媒体３の厚さ種別に関わらず、カール量が低減された記録媒体３を得ることが可能となる。また、この屈曲ローラ１４は、記録媒体３の屈曲角を広げる方向に退避するので、厚紙などの剛性の高い記録媒体を搬送する際には、記録媒体３の搬送負荷を低減させることが可能であり、その結果、第二規制ローラ対７、８による適切な搬送力を確保しながらも、記録媒体３の搬送ジャムなどが発生することが低減されたより適切な搬送が可能である。さらには、記録媒体３を本発明のカール矯正装置１５に逆方向から搬送したとしても、記録媒体３は、搬送ガイド部材６に先端をガイドされて両面画像形成用の搬送経路Ａに搬送されていくため、記録媒体３の逆方向搬送を阻害するように動作する構成要素は何らも存在せず、両面画像形成可能な画像形成装置にこのカール矯正装置１５を設けても優れた対応性を有することが可能である。

ここで、この記録媒体の剛性に起因して屈曲ローラ１４を退避させる退避機構の具体的な一例を、図７を用いて説明する。図７は、上記したカール矯正装置１５の退避機構の一実施形態を説明するための図であり、図７ａは、薄紙処理時乃至非処理時の退避機構の概略断面図を示し、図７ｂは、厚紙処理時の退避機構の概略断面図を示し、図７ｃは、屈曲ローラ１４の一端部の支持機構を概略断面図で示す。

この図７に示される退避機構は、主に、屈曲ローラ１４が退避する方向とは逆方向に付勢力を付与する付勢部材２１と、付勢部材２１により付勢された屈曲ローラ１４を所定位置に留めるための中間回転体ストッパーとしての屈曲ローラストッパー２２と、前記第一規制コロ１３から前記第二規制ローラ対７、８まで搬送される記録媒体の先端を、連続する湾曲形状によりスライドさせて案内する先端ガイド部材６と、により構成されている。また、図７ｃに示される屈曲ローラ１４の一端部の概略断面図から見て取れるように、屈曲ローラ１４の軸は、その両端部を回動可能に軸受部１６に嵌め込まれており、この軸受部１６には溝１７が設けられていて、この溝１７に画像形成装置本体側に設けられた側板１８が嵌め込まれているが、この側板１８には、屈曲ローラ１４が退避する方向に（例えば、図６ではＸ−Ｙ方向に）切欠きが設けられており、屈曲ローラ１４が退避方向に直動動作できるようになっている。また、薄紙処理時乃至非処理時のカール矯正装置における屈曲ローラ１４の概略断面図、及び、厚紙処理時のカール矯正装置における屈曲ローラ１４の概略断面図をそれぞれ示す図７ａ及び図７ｂから見て取れるように、圧縮スプリングなどの付勢部材２１の作用により、屈曲ローラ１４のローラ軸に対する軸受部１６は、屈曲ローラ１４の退避方向とは逆方向に付勢されていて、この屈曲ローラ１４は、屈曲ローラストッパー２２が付勢部材２１の付勢力を受け止めることで、図７ａに示す所定位置乃至初期位置に留められているが、図７ｂに示すように、厚紙を処理する際に、屈曲ローラ１４が退避方向に退避させられる場合には、屈曲ローラ１４が退避方向、すなわち、側板１８の切欠き方向に退避させられるため、屈曲ローラストッパー２２と軸受部１６との間には間隙が存在する。なお、図示した例における付勢部材２１は、つるまきバネが採用されているが、適切な弾性係数を付与することができるのであれば、これに限定されるものではなく、例えば板バネ等を採用することも可能である。

上記した退避機構による、記録媒体の剛性に応じて屈曲角θを自動で調整する退避機構動作について、図８及び図９を用いて説明する。図８は、厚紙などの剛性の高い記録媒体が搬送される際に、屈曲ローラ１４がこの記録媒体と接触する接触力により退避して、屈曲ローラ１４の屈曲角θが広げられる動作概念を説明するための説明図であり、図９は、薄紙などの剛性の低い記録媒体が搬送される際に、屈曲ローラ１４がこの記録媒体と接触する接触力では退避せず、屈曲ローラ１４の屈曲角θが広がらない動作概念を説明するための説明図である。

図８ａは、定着装置１０の定着ローラ１及び加圧ローラ２によって挟持され、当該ローラ対１、２の回転駆動により搬送されてきた厚紙の記録媒体３が第一規制コロ１３に搬送方向を規制されながら、その先端を先端ガイド部材６に当接させ、さらに、この先端ガイド部材６の湾曲形状に沿って記録媒体先端部がスライドして搬送される結果、記録媒体が屈曲ローラ１４に、第一規制コロ１３が接触するのとは逆側の面を接触させた際のカール矯正装置１５の断面図を示す。図８ａに示すように、定着装置１０から搬送されてきた記録媒体は、第一規制コロ１３に搬送方向を規制されながら、先端ガイド部材６にその先端を当接させ、さらに、先端ガイド部材６の湾曲形状に沿って、その先端をスライドさせて案内されることで、まずは屈曲ローラ１４に、第一規制コロ１３が接触するのとは逆側の面で接触する。このように、第一規制コロ１３によって、搬送方向を規制され、先端ガイド部材６の湾曲形状によりその先端を案内されて搬送される記録媒体３が、最初に屈曲ローラ１４に接触することで、当該記録媒体３は、屈曲ローラ１４へその剛性に応じた記録媒体接触力を発揮することができるように構成されている。その後、定着ローラ１及び加圧ローラ２の回転駆動によりさらに搬送される記録媒体は、第一規制コロ１３と屈曲ローラ１４とに両側の面を接触させながら、その先端部を先端ガイド部材６の湾曲形状に沿って案内されて搬送されるが、厚紙のように剛性の高い記録媒体の場合には、図８ｂに示すように、その高い剛性に起因する記録媒体反力により、すなわち、屈曲ローラ１４を退避方向に押し付ける接触力が大きいことにより、第一規制コロ１３と記録媒体が接触している接触点を支点とするかの如く、屈曲ローラ１４を屈曲角θを広げる方向に退避させる接触力が発揮できるように付勢部材２１の弾性係数が設定されている。さらに搬送される記録媒体３は、屈曲ローラ１４を退避位置に退避させながらも先端ガイド部材６にその先端を案内されながら、第二規制コロ対７、８まで搬送され、図８ｃに示されるように、第一規制コロ１３及び第二規制ローラ対７、８により搬送方向を規制されながら、屈曲角θｂで屈曲ローラ１４に巻きついて搬送され、カールを矯正される。

一方で、図９に示されるような薄紙の場合には、図８ａに示されるように、定着装置１０から搬送されてきた記録媒体は、第一規制コロ１３に搬送方向を規制されて、その先端を先端ガイド部材６に当接させ、さらに屈曲ローラ１４にも接触するのは、図８ａに示される厚紙の場合と同様であるが、薄紙の場合にはその剛性が低いことに起因して、図９ｂに示されるように、屈曲ローラ１４に接触したとしても屈曲ローラ１４を退避させるまでの接触力、すなわち付勢部材２１を縮める方向への記録媒体反力を発生させることができないように、付勢部材２１の弾性係数は設定されている。これは、記録媒体がその反力により屈曲ローラ１４を退避させようとする記録媒体接触力よりも、付勢部材２１の付勢力が大きいために、屈曲ローラ１４を退避させることが出来ずに、折れ曲がってしまい、その結果、当該記録媒体は、先端ガイド部材６に沿って搬送されることを意味する。したがって、その後搬送される記録媒体は、図８ｃに示されるように、屈曲ローラ１４を退避させることなく、当初に設定された屈曲角θａでカールを矯正されることになる。

このように構成することにより、付勢部材２１で付勢力を付与されて屈曲ローラストッパー２２に押圧されている屈曲ローラ１４は、搬送されてくる記録媒体３の剛性に起因する屈曲ローラ１４への接触力に応じて、退避方向へ退避可能であり、その結果、記録媒体の厚みなどの剛性に応じて、屈曲ローラ１４に記録媒体が巻きつく巻きつき角度θを自動で調整することが可能となるので、カール量を自動で調整することが可能となる。

なお、この図８及び図９に示される付勢部材２１の付勢力Ｆｃと、記録媒体３の剛性によって屈曲ローラ１４に加えられる接触力Ｆａ及びＦｂとの力バランスを、図１０を用いて説明する。図１０における図１０ａは、薄紙処理時の力バランスを示す図であり、図１０ｂは、厚紙処理時の力バランスを示す図である。

図１０ａに示されるように、薄紙が先端ガイド部材６にその先端を沿わせて搬送される際に屈曲ローラ１４の退避方向に付与する接触力、すなわち薄紙の記録媒体反力Ｆａは、付勢部材２１が屈曲ローラ１４に付与している付勢力Ｆｃよりも小さくなるように、付勢部材２１の弾性係数が設定される。その結果、薄紙処理時には、屈曲ローラ１４は、退避方向に退避することがなく、屈曲角θａで記録媒体のカールが矯正される。その一方で、図１０ｂに示されるように、厚紙が先端ガイド部材６にその先端を沿わせて搬送される際に屈曲ローラ１４に付与する接触力、すなわち記録媒体３の記録媒体反力Ｆｂは、付勢部材２１が屈曲ローラ１４に付与している付勢力Ｆｃよりも大きくなるように、付勢部材２１の弾性係数は設定される。その結果、厚紙処理時には、屈曲ローラ１４は、退避方向に退避させられ、屈曲角θｂで記録媒体のカールが矯正されることになる。

ここで、一般に、記録媒体の厚さ、すなわち坪量が大きくなればなるほど、記録媒体の剛性が大きくなり、その結果、記録媒体反力も大きくなる。そこで、坪量に応じて、記録媒体の剛性を選択し、それに応じて記録媒体の厚みを設定することが可能である。本実施形態では、記録媒体の坪量が１２０ｇ／ｍ^２未満の記録媒体を薄紙とし、それ以上の記録媒体を厚紙として設定し、これに応じて、付勢部材２１は、記録媒体の坪量が１２０ｇ／ｍ^２を超えた場合に、屈曲ローラ１４を退避させ始めるように弾性係数を設定している。

次に、退避機構の別の一例を図１１を用いて説明する。図１１に示される退避機構は、ソレノイド４０と、このソレノイド４０の動作を屈曲ローラ１４の退避動作に動力連結するリンク機構４１とで構成されることに特徴がある。図示した例では、一端部側をソレノイドに連結されるリンク４２は、その他方の端部を屈曲ローラ１４の軸端部に連結されており、このリンク４２は、リンク支点４３を中心にして回動可能な構成を採用している。また、このリンク機構４１を動作させるために、リンク４２のソレノイド４０と接続される一端部側には、ソレノイド４０の動作方向とは逆方向に付勢された戻しスプリング４４が設けられており、この戻しスプリング４４の張力により、リンク４２は、屈曲ローラ１４の退避方向とは逆方向に引っ張られているが、リンクストッパー４５により、屈曲ローラ１４は所定の初期位置、すなわち、屈曲角θをθａとする薄紙処理時の所定位置（図１１ａ）に待機している。

また、ソレノイド４０を動作させた際には、ソレノイド４０は、戻しスプリング４４の張力に抗して屈曲ローラ１４を図１１ｂに示される退避位置まで、すなわち屈曲角θがθｂとなる厚紙処理位置まで、リンク４２をリンク支点４３を中心に回転させることが可能なように構成されている。このソレノイド４０の動作は、例えば、図示したような画像形成装置本体の制御部（ＣＰＵ）を介して、使用者が画像形成装置本体に設けられた操作画面などで記録媒体種別を設定乃至選択することにより行われる。

ここで、図示した例では、リンク４２がリンク中心まわりに回動する動作だけを用いて、ソレノイド４０の動作を屈曲ローラ１４の退避動作に動力連結しているが、本願発明はこれに限定されるものではなく、図示はしないが、さらなるリンクを用いてソレノイド４０の動作を屈曲ローラ１４の退避動作に動力連結してもよい。したがって、リンク機構４１は、画像形成装置の設計時などにおいて、配置位置などを考慮することにより、適宜適切な構成を採用することが可能である。また、ソレノイド４０を両方向ソレノイドとすることで、戻しスプリング４４を省略してもよい。その際には、薄紙処理時に屈曲ローラ１４が図１１ａに示されるような所定位置から退避しないように、すなわち屈曲角θａが記録媒体の屈曲ローラ１４への接触力により退避しないように、マグネットなどを用いて所定の圧力を付加しておく必要がある。

このように構成しても、厚紙処理時には、屈曲ローラ１４を退避させることで、屈曲角θを広げることが可能であり、先に記述した付勢部材２１を用いる実施形態と同様に、本願発明の目的を達成することが可能である。なお、先の退避機構の実施形態でも説明したように、本実施形態でも記録媒体の坪量が１２０ｇ／ｍ^２未満の記録媒体を薄紙とし、それ以上の記録媒体を厚紙と設定することができる。すなわち、図１１で示すようなソレノイドを用いた退避機構の場合には、記録媒体の坪量が１２０ｇ／ｍ^２を超えた場合に、例えば使用者が操作画面で厚紙を選択することで屈曲ローラ１４を退避させるようにすることができる。

さらに別の退避機構の実施形態を、図１２を用いて以下に説明する。図１２に示される退避機構の実施形態は、屈曲ローラ１４が屈曲角θをθａからθｂに広げる方向に退避動作する際に、第一規制コロ１３が屈曲角θをさらに広げる方向に動作するように、第一規制コロ１３を退避機構の動作と連動させていることに特徴がある。

この図１２に示した例では、屈曲ローラ１４のローラ軸乃至回転軸と第一規制コロ１３のローラ軸乃至回転軸とをリンク５０の両端部で連結し、このリンク５０がリンク支点５１を中心に回動することで屈曲角θを、屈曲ローラ１４が単独で動作するよりもさらに大きく広げることができるように構成している。この屈曲ローラ１４の退避動作と連動する第一規制コロ１３の連動動作により、初期の屈曲角θａが厚紙処理時に広げられるθｂに移行する程度をさらに顕著に設定することが可能である。また、このように構成することで、屈曲角がθａからθｂへ拡大する程度が、屈曲ローラ１４が単独で退避する際と同程度に設定される場合を想定すると、屈曲ローラ１４自身の退避量を低減することが可能であり、例えば付勢部材２１の弾性係数や、ソレノイド４０の動作距離、あるいは退避機構の設置位置などの設計自由度が増し、好適である。

この屈曲ローラ１４が退避する際に、第一規制コロ１３が屈曲角θをさらに広げる方向に連動動作する構成に関しては、先に記述した付勢部材２１を用いる実施形態に用いることもできるし、ソレノイド４０を用いて退避動作をさせる実施形態にも用いることが可能である。

最後に、これまで説明してきた全ての実施形態において、第一規制コロ１３の回転動作を、第二規制ローラ対７、８の回転駆動動作に従動させることもできる。この第一規制コロ１３の従動動作に関しては、第一規制コロ１３に専用の駆動源を設けて、画像形成装置本体に設けられる制御部で第二規制ローラ対７、８の回転駆動動作と同期させることもできるし、第二規制ローラ対７、８の回転動作をベルトやこのベルトが巻きつくベルトプーリなどを用いて第一規制コロ１３の回転動作に動力連結することもできる。このように、第一規制コロ１３の回転動作を第二規制ローラ対７、８の回転駆動動作と従動させることで、より効果的に搬送力を記録媒体に伝達することが可能になるため、適切な搬送力を記録媒体３に付与することに対して好適である。また、これまで説明してきた全ての実施形態において、発明を簡略に説明するために、カール矯正装置１５に設けられる第二規制ローラ対７、８は、図１で示した排出ローラ対７、８と兼用している構成を説明してきたが、本願発明はこれに限定されることなく、第二規制ローラ対７、８を排出ローラ対とは別個に設けることも可能である。すなわち、カール矯正装置１５以降にも記録媒体搬送経路が続く場合には、第二回転体対７、８を記録媒体を搬送するための搬送ローラ対として構成し、その搬送方向下流側で排出ローラ対を別個のローラ対として設けることもできる。

本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ、又は、これらの少なくとも２つの機能を有する複合機などの画像形成装置で発生するカールを矯正するための搬送装置として、好適に利用することができる。

１定着ローラ
２加圧ローラ
３記録媒体
６先端ガイド部材
７第二回転体（第二規制ローラ）
８第二回転体（第二規制ローラ）
１３第一回転体（第一規制コロ）
１４中間回転体（屈曲ローラ）
１５搬送装置（カール矯正装置）
２１付勢部材
２２中間回転体ストッパー（屈曲ローラストッパー）
４０ソレノイド
４１リンク機構
５０リンク

特開２００６−１６８９４０号公報

Claims

記録媒体の搬送方向を規制するための第一回転体と、
前記第一回転体の記録媒体搬送方向下流側に設けられ、記録媒体の搬送方向を規制しながらも記録媒体を搬送する第二回転体対と、
前記第一回転体及び第二回転体対の間に設けられる中間回転体であって、前記第一回転体が記録媒体に接触する側とは逆側から記録媒体に接触する中間回転体と、
が設けられ、
前記中間回転体と前記第一回転体との共通接線である直線と、前記中間回転体の接線が前記第二回転体対のニップ点につながる直線とで形成される屈曲角で、前記中間回転体に記録媒体を巻きつかせて屈曲させる搬送装置にして、
前記中間回転体には、記録媒体の剛性に応じて、前記屈曲角を広げる方向に前記中間回転体を退避させることができる退避機構が設けられ、
前記中間回転体が前記屈曲角を広げる方向に退避動作する際に、前記第一回転体を前記退避動作と連動動作させることを特徴とする搬送装置。
前記退避機構が、前記中間回転体が退避する方向とは逆方向に付勢力を付与する付勢部材と、前記付勢部材により付勢された前記中間回転体を所定位置に留めるための中間回転体ストッパーと、前記第一回転体から前記第二回転体対まで搬送される記録媒体の先端を、連続する湾曲形状によりスライドさせて案内する先端ガイド部材と、を備えて成り、
前記付勢部材は、前記先端ガイド部材によって先端を案内されて搬送されてきた記録媒体の剛性に応じた、前記中間回転体への記録媒体接触力により、前記中間回転体を退避させるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
前記先端ガイド部材と対向することで対をなして記録媒体の搬送を案内し、記録媒体の搬送経路を構成するための対向ガイド部材を設け、当該対向ガイド部材に前記中間回転体が配置されていることを特徴とする請求項２に記載の搬送装置。
前記退避機構が、ソレノイドと、前記ソレノイドの動作を前記中間回転体の前記屈曲角を広げる方向の退避動作に動力接続するリンク機構とで構成されることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
前記退避機構が、坪量１２０ｇ／ｍ２以上の記録媒体が搬送されてきた際に、前記中間回転体を退避させるように設定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の搬送装置。
前記中間回転体の退避方向が、前記屈曲角を二等分する方向であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の搬送装置。
前記第一回転体の回転動作を、前記第二回転体対の回転駆動動作に従動させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の搬送装置。
請求項１〜７のいずれか一項に記載の搬送装置が定着装置の搬送方向下流側に設けられることを特徴とする画像形成装置。