JP6344315B2 - インクジェット式画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット式画像形成装置に関する。

インクジェット式画像形成装置は、シートのカールを矯正するカール矯正装置を備えている。例えば、弾性ローラーに圧接してニップ部を形成する硬質ローラーを含むローラー式のカール矯正装置が広く用いられている。しかしながら、ローラー式のカール矯正装置は、ニップ幅（ニップ部におけるシートの搬送方向距離）を大きく（長く）確保することが困難であった。

上記のような問題を解決するための技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載のデカーラー（カール矯正装置）は、弾性ローラーに代えて、複数のローラーに掛け回されるベルトと、硬質ローラーと、を有している。このようなベルト式のカール矯正装置は、硬質ローラーにベルトを巻き付けるように圧接させるため、ニップ幅を大きく確保することができる。

特開２０１４−０４３３２５号公報

ところで、特許文献１に記載のデカーラーは、硬質ローラーに対するベルトの巻き付け量を増減することで、シートのカール矯正力を変更することができる。しかしながら、例えば、ベルトの巻き付け量を減少させると、硬質ローラーがベルトに与える圧力も減少する。すなわち、ニップ部におけるシートの挟持力が低下するため、特許文献１に記載のデカーラーは、ニップ部にシートを適切に挟持させることができないことがあった。つまり、シートの搬送不良が発生し、シートのカールを矯正することができない虞があった。一方、ベルトの巻き付け量を増加させると、硬質ローラーがベルトに与える圧力も増加する。このため、ベルトの走行負荷が増加し、シートの搬送速度が低下する虞があった。

本発明は、上記のような課題を解決するため、シートの適切な搬送を担保しつつ、シートのカール矯正力を変更可能なカール矯正装置を備えるインクジェット式画像形成装置を提供する。

上記した目的を達成するため、本発明のカール矯正装置は、軸周りに回転可能に設けられる複数の第１ローラーに第１ベルトを掛け回して構成される矯正搬送部と、前記第１ベルトとの間にシートを挟み込んで通過させるニップ部を形成するニップ形成部と、を備え、前記ニップ形成部は、外周面の曲率の異なる複数の矯正ローラーと、前記複数の矯正ローラーを軸周りに回転可能に支持すると共に、前記第１ベルトに圧接させる前記矯正ローラーを選択的に切り換える切換機構と、を有している。

上記した目的を達成するため、本発明のインクジェット式画像形成装置は、上記のいずれかに記載のカール矯正装置を備えている。

本発明によれば、シートの適切な搬送を担保しつつ、シートのカール矯正力を変更することができる。

本発明の第１実施形態に係るプリンターの内部構造を示す正面図である。 本発明の第１実施形態に係るカール矯正装置（小径の矯正ローラーを選択）を示す正面図である。 本発明の第１実施形態に係るカール矯正装置（中間径の矯正ローラーを選択）を示す正面図である。 本発明の第１実施形態に係るカール矯正装置（大径の矯正ローラーを選択）を示す正面図である。 本発明の第１実施形態に係るプリンターの制御装置等を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態に係るカール矯正装置（小径の矯正ローラーを選択）を示す正面図である。 本発明の第２実施形態に係るカール矯正装置（大径の矯正ローラーを選択）を示す正面図である。

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下、図１の紙面手前側を正面（前面）とし、その他、各図に示す方向を基準に説明する。なお、以下の説明では、「搬送方向」との用語は、シートＳの搬送方向を指し、「幅方向」との用語は、搬送方向に直交するシートＳの幅方向を指す。また、「上流」および「下流」並びにこれらに類する用語は、搬送方向の「上流」および「下流」並びにこれらに類する概念を指す。

図１を参照して、第１実施形態に係るインクジェット式画像形成装置としてのプリンター１の全体構成について説明する。図１はプリンター１の内部構造を示す正面図である。

プリンター１は、装置本体２と、給紙カセット３と、手差しトレイ４と、排紙トレイ５と、操作パネル６と、を備えている。装置本体２は、略箱型形状に形成されている。給紙カセット３は、装置本体２の下部に設けられている。手差しトレイ４は、装置本体２の上下方向中間部で右側面から右方向に延設されている。排紙トレイ５は、装置本体２の上部に設けられている。操作パネル６は、装置本体２の上面に設けられている。

給紙カセット３は、略矩形箱状に形成され、手前側に引き出し可能に構成されている。給紙カセット３の内部には、枚葉のシートＳ（の束）が収容される。同様に、手差しトレイ４上には、シートＳ（の束）が載置される。なお、シートＳは、紙製に限らず、樹脂フィルム等であってもよい。

操作パネル６は、ユーザーによって操作される。操作パネル６は、印刷に使用するシートＳの種類、サイズ、坪量および両面印刷の有無並びに画像の拡大・縮小のような印刷条件の入力を受け付ける。

また、プリンター１は、カセット給紙部１０と、手差し給紙部１１と、搬送ユニット１２と、記録部１３と、カール矯正装置１４と、制御装置１５と、を装置本体２の内部に備えている。さらに、装置本体２の内部には、シートＳを搬送する経路としての第１搬送路１６と、第２搬送路１７と、手差し搬送路１８と、反転搬送路１９とが形成されている。

第１搬送路１６は、給紙カセット３と搬送ユニット１２との間に形成され、第２搬送路１７は、搬送ユニット１２と排紙トレイ５との間に形成されている。手差し搬送路１８は、手差しトレイ４から延びて第１搬送路１６の下流端部に合流している。反転搬送路１９は、第２搬送路１７の上流側と第１搬送路１６の下流側とを連通させるように形成されている。反転搬送路１９は、スイッチバック経路１９ａと再搬送経路１９ｂとで構成されている。スイッチバック経路１９ａは、第２搬送路１７の上流端部から分岐して下方に折り返され、右方向に延設されている。再搬送経路１９ｂは、スイッチバック経路１９ａから分岐して下方に折り返され、第１搬送路１６の下流端部に合流している。

第１搬送路１６には、複数の第１搬送ローラー対２０が適所に配設されている。同様に、第２搬送路１７には、複数の第２搬送ローラー対２１が配設され、反転搬送路１９には、複数の反転搬送ローラー対２２が配設されている。各搬送ローラー対２０，２１，２２は、シートＳを挟持しつつ回転することでシートＳを搬送する。第１搬送路１６の下流側には、シートＳを一時的に塞き止めて先端位置を揃えるレジストローラー対２３が設けられている。なお、請求項に言う「主搬送部」とは、第１搬送路１６と複数の第１搬送ローラー対２０とを指す。また、請求項に言う「反転部」とは、反転搬送路１９と複数の反転搬送ローラー対２２とを指す。

カセット給紙部１０は、第１搬送路１６の上流端部に設けられている。カセット給紙部１０は、給紙カセット３内のシートＳを１枚ずつ分離して第１搬送路１６に送り出す。手差し給紙部１１は、手差し搬送路１８の上流端部に設けられている。手差し給紙部１１は、手差しトレイ４上のシートＳを１枚ずつ分離して手差し搬送路１８に送り出す。

搬送ユニット１２は、装置本体２の中央部に設けられている。搬送ユニット１２は、第１搬送ベルト１２ａと、第２搬送ベルト１２ｂと、を有している。各搬送ベルト１２ａ，１２ｂは、複数のローラーに掛け回され、図１の矢印方向に走行駆動される。第２搬送ベルト１２ｂは、第１搬送ベルト１２ａに対して下流側に配置されている。なお、各搬送ベルト１２ａ，１２ｂには、多数の吸気孔（図示せず）が形成されている。そして、吸引装置（図示せず）を駆動することで各搬送ベルト１２ａ，１２ｂの上面に吸引力が作用する。

記録部１３は、４つのインクタンク１３ａと、４つのインクジェットヘッド１３ｂと、を有している。４つのインクタンク１３ａは、排紙トレイ５の下側で左右方向に並設されている。４つのインクタンク１３ａは、４色（イエロー，マゼンタ，シアン，ブラック）のインク（液体）をそれぞれ収容している。４つのインクジェットヘッド１３ｂは、第１搬送ベルト１２ａの上面に対向し、左右方向に並設されている。４つのインクジェットヘッド１３ｂは、各色のインクに対応して設けられている。各インクジェットヘッド１３ｂは、第１搬送ベルト１２ａ上に保持されて搬送されるシートＳに対してインクを吐出する多数のノズル（図示せず）を備えている。

カール矯正装置１４は、反転搬送路１９（再搬送経路１９ｂ）の下流側（第１搬送路１６に合流する部分の近傍）に配設されている。制御装置１５は、カール矯正装置１４等のプリンター１の各構成要素を制御するために設けられている。なお、カール矯正装置１４および制御装置１５の詳細な説明は後述する。

ここで、プリンター１の動作について説明する。制御装置１５は、入力された画像データに基づいて、以下のように画像形成処理を実行する。

カセット給紙部１０は、給紙カセット３内のシートＳを第１搬送路１６に送り出し、各第１搬送ローラー対２０は、記録部１３に向けてシートＳを搬送する。シートＳは、第１搬送路１６を通ってレジストローラー対２３に到達する。レジストローラー対２３は、シートＳの斜行補正を行った後に、各インクジェットヘッド１３ｂからのインク吐出動作に合せて第１搬送ベルト１２ａにシートＳを送り出す。各インクジェットヘッド１３ｂは、画像データに基づいて制御装置１５に制御され、第１搬送ベルト１２ａ上に保持されて搬送されるシートＳの一面（表面）に向けてインクを吐出する。これにより、シートＳ上にインク画像が形成される。

画像形成されたシートＳは、第１搬送ベルト１２ａから第２搬送ベルト１２ｂを通って第２搬送路１７に送り出される。両面印刷を行わない（片面印刷）場合、シートＳは、第２搬送路１７から排紙トレイ５に排出される。一方、両面印刷を行う場合、シートＳは、第２搬送路１７から分岐したスイッチバック経路１９ａに送られて表裏反転された後に、再搬送経路１９ｂに送られる。各反転搬送ローラー対２２は、画像形成されたシートＳを表裏反転して再び記録部１３（第１搬送ベルト１２ａ上）に向けて搬送する。各インクジェットヘッド１３ｂは、シートＳの他面（裏面）にインク画像を形成する。なお、シートＳ上に吐出されたインクは、第２搬送ベルト１２ｂを通過する間に概ね乾燥する。

ところで、インクジェット式のプリンター１では、水性のインクが用いられることが多くなっている。水性のインクは、約４０〜６０％の水分を含んでいる。紙製のシートＳが水分を吸収するとセルロースの水素結合が分離され、当該シートＳは膨張する。このため、シートＳは、インクの着弾面（画像形成面）側が凸形状になるようにカール（湾曲）する。例えば、Ａ４サイズのシートＳ（坪量６７ｇ／ｍ^２）に印字率１００％で印刷（画像形成）した場合、曲率半径が約２０ｍｍとなるカールが発生する。また、例えば、坪量の異なるＡ４サイズのシートＳ（３００ｇ／ｍ^２、印字率１００％）では、カールの曲率半径は、約２００ｍｍとなる。なお、印字率を低くする程、カール量（曲率）は小さく（曲率半径は大きく）なる。そこで、第１実施形態に係るプリンター１は、シートＳのカールを除去するカール矯正装置１４を備えている。

以下、主に図２ないし図４を参照して、カール矯正装置１４について説明する。図２はカール矯正装置１４（小径の矯正ローラー４１ａを選択）を示す正面図である。図３はカール矯正装置１４（中間径の矯正ローラー４１ｂを選択）を示す正面図である。図４はカール矯正装置１４（大径の矯正ローラー４１ｃを選択）を示す正面図である。

カール矯正装置１４は、複数の矯正搬送部３０と、複数のニップ形成部４０と、を備えている。図示は省略するが、複数の矯正搬送部３０と複数のニップ形成部４０とは、幅方向（前後方向）に間隔をおいて並設されている。なお、複数の矯正搬送部３０は、略同一構成であるため、以下、１つの矯正搬送部３０に着目して説明する。また、同様に、１つのニップ形成部４０に着目して説明する。

図１に示すように、矯正搬送部３０は、再搬送経路１９ｂの下流側に形成される屈曲部分１９ｃの外側（右側）に配置されている。ニップ形成部４０は、屈曲部分１９ｃの内側（左側）から各矯正搬送部３０に対向して配置されている。

図２に示すように、矯正搬送部３０は、軸周りに回転可能に設けられる２つの第１ローラー３１ａ，３１ｂに第１ベルト３２を掛け回して構成されている。

２つの第１ローラー３１ａ，３１ｂは、それぞれ、円筒状に形成され、上下方向に離間して配置されている。上側の第１ローラー３１ａは、幅方向（前後方向）に延びる駆動軸３３ａに固定されている。下側の第１ローラー３１ｂは、幅方向に延びる従動軸３３ｂに固定されている。駆動軸３３ａおよび従動軸３３ｂは、それぞれ、装置本体２に対して軸周りに回転可能に支持されている。駆動軸３３ａには、ギア列（図示せず）等を介して駆動モーター３４が連結されている。つまり、上側の第１ローラー３１ａは、駆動モーター３４によって回転駆動される。

第１ベルト３２は、例えば、ゴム等の弾力性を有する材料で無端状に形成されている。第１ベルト３２は、自然長から僅かに伸びた状態で２つの第１ローラー３１ａ，３１ｂに掛け回されている。これにより、第１ベルト３２には、所定の張力が作用する。駆動モーター３４が第１ローラー３１ａを回転駆動させると、第１ベルト３２は、図２の矢印方向に走行する。なお、下側の第１ローラー３１ｂは、第１ベルト３２の走行に従動して回転する。

ニップ形成部４０は、３つの矯正ローラー４１ａ，４１ｂ，４１ｃと、切換機構４２と、を有している。３つの矯正ローラー４１ａ，４１ｂ，４１ｃは、それぞれ、曲率の異なる外周面を形成している。切換機構４２は、３つの矯正ローラー４１ａ，４１ｂ，４１ｃを軸周りに回転可能に支持している。なお、以下、３つの矯正ローラー４１ａ，４１ｂ，４１ｃに共通する説明では、算用数字の符号のみを付す。

各矯正ローラー４１は、それぞれ、ステンレス等の金属製で、円筒状に形成されている。各矯正ローラー４１は、各第１ローラー３１ａ，３１ｂと平行に配置されている。３つの矯正ローラー４１ａ，４１ｂ，４１ｃは、それぞれ異なる直径を有している。例えば、矯正ローラー４１ａは、直径８ｍｍ（曲率２５０／ｍ）に設定され、矯正ローラー４１ｂは、直径１２ｍｍ（曲率約１６７／ｍ）に設定されている。また、矯正ローラー４１ｃは、直径２０ｍｍ（曲率１００／ｍ）に設定されている。

各矯正ローラー４１は、第１ベルト３２に押圧され、第１ベルト３２を弾性変形させる。図２ないし図４に示すように、各矯正ローラー４１ａ，４１ｂ，４１ｃは、再搬送経路１９ｂ内において、第１ベルト３２との間にシートＳを挟み込んで通過させるニップ部４３ａ，４３ｂ，４３ｃを形成する。各ニップ部４３ａ，４３ｂ，４３ｃは、各矯正ローラー４１ａ，４１ｂ，４１ｃの周面に沿って湾曲した形状を有している。なお、以下、３つのニップ部４３ａ，４３ｂ，４３ｃに共通する説明では、算用数字の符号のみを付す。

図２に示すように、切換機構４２は、フレーム４５と、切換モーター４６と、を有している。

フレーム４５は、幅方向に延びる切換軸４７に固定されている。切換軸４７は、各第１ローラー３１ａ，３１ｂと平行に配置されている。切換軸４７は、装置本体２に対して軸周りに回転可能に支持されている。フレーム４５は、長さの異なる３つのアーム部４８ａ，４８ｂ，４８ｃを有している。３つのアーム部４８ａ，４８ｂ，４８ｃは、切換軸４７から異なる方向に向かって放射状に延設されている。なお、以下、３つのアーム部４８ａ，４８ｂ，４８ｃに共通する説明では、算用数字の符号のみを付す。

各アーム部４８ａ，４８ｂ，４８ｃの先端部には、矯正ローラー４１が回転軸４４を中心に回転可能に接続されている。詳細には、最長のアーム部４８ａには、最小の矯正ローラー４１ａが軸支され、最短のアーム部４８ｃには、最大の矯正ローラー４１ｃが軸支されている。また、中間長のアーム部４８ｂには、中間径の矯正ローラー４１ｂが軸支されている。つまり、矯正ローラー４１の直径とアーム部４８の長さとは反比例している。また、図２ないし図４に示すように、３つの矯正ローラー４１ａ，４１ｂ，４１ｃは、それぞれ、第１ベルト３２との接触点Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃと切換軸４７とを結ぶ距離Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが一定（Ｌａ＝Ｌｂ＝Ｌｃ）になる位置に配置されている。

駆動部としての切換モーター４６は、例えば、ステッピングモーターであって、出力軸（図示せず）の回転角度を制御可能に構成されている。切換モーター４６の出力軸は、ギア列（図示せず）等を介して切換軸４７に連結されている。切換モーター４６は、切換軸４７を中心にフレーム４５を回転駆動させる。切換機構４２は、フレーム４５を回転させることで、第１ベルト３２に圧接させる矯正ローラー４１を選択的に切り換えるように構成されている。なお、切換モーター４６は、フレーム４５を一方にのみ回転させてもよいし、正逆方向に回転させてもよい。

次に、図５を参照して、制御装置１５について説明する。図５は制御装置１５等を示すブロック図である。

制御装置１５は、ＣＰＵ５０と、メモリー５１と、バス５２と、インターフェース５３と、を含んで構成されている。ＣＰＵ５０（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）は、様々な数値計算やプリンター１の各構成要素の制御等を行う。メモリー５１は、画像形成処理に必要なデータやプログラム等を記憶する。バス５２は、ＣＰＵ５０、メモリー５１およびインターフェース５３を電気的に接続させる。インターフェース５３は、ＣＰＵ５０等とプリンター１の各構成とを電気的に接続させる。

ＣＰＵ５０は、メモリー５１に記憶されたデータやプロクラム等に従って演算処理を実行し、プリンター１の各構成要素を制御して画像形成処理を実現する。ＣＰＵ５０は、プリンター１に接続されたコンピューター（図示せず）から入力された画像データや、操作パネル６を介して入力された印刷条件を示す情報を受け付ける。ＣＰＵ５０は、受信した画像データや印刷条件等をメモリー５１に一時記憶させる。

メモリー５１には、坪量情報と、モード情報と、３つの矯正ローラー４１ａ，４１ｂ，４１ｃを示す情報（直径や曲率等）とを関連付けるテーブルが記憶されている。インターフェース５３には、操作パネル６、各給紙部１０，１１、搬送ユニット１２、記録部１３、各ローラー対２０〜２３、駆動モーター３４および切換モーター４６並びに外部のコンピューター等が電気的に接続されている。これにより、ＣＰＵ５０は、インターフェース５３に接続された各構成要素と各種制御信号の送受信を行うことができる。

次に、制御装置１５によるカール矯正装置１４の制御について説明する。まず、ユーザーは、操作パネル６を操作して印刷条件を入力する。この印刷条件には、シートＳの坪量を示す坪量情報と、シートＳの一面に画像を形成する片面モードまたはシートＳの表裏両面に画像を形成する両面モードを示すモード情報と、が含まれている。例えば、ユーザーは、５０ｇ／ｍ^２〜３００ｇ／ｍ^２の範囲で８段階に設定された坪量情報から１つの坪量情報を選択する。

入力された印刷条件は、メモリー５１に一時記憶される。ローラー選択部としてのＣＰＵ５０は、メモリー５１に記憶されたテーブルを参照し、坪量情報とモード情報とに基づいて３つの矯正ローラー４１ａ，４１ｂ，４１ｃの中からニップ部４３を形成する矯正ローラー４１を選択する。上記したように、シートＳの坪量が小さくなる程、カールの曲率が大きくなる（曲率半径が小さくなる）。このため、シートＳの坪量が小さい場合には小径の矯正ローラー４１ａが選択され、シートＳの坪量が大きい場合には大径の矯正ローラー４１ｃが選択されるように、テーブルが作成されている。つまり、テーブルにおいてシートＳの坪量と矯正ローラー４１の直径とは比例するように設定されている。

例えば、モード情報が両面モードを示す場合、ＣＰＵ５０は、以下のように矯正ローラー４１を選択する。例えば、坪量情報が５０ｇ／ｍ^２程度の薄いシートＳを示す場合、ＣＰＵ５０は、矯正ローラー４１ａを選択する。また、坪量情報が３００ｇ／ｍ^２程度の厚いシートＳを示す場合、ＣＰＵ５０は、矯正ローラー４１ｃを選択する。さらに、坪量情報が中間厚のシートＳ（例えば１００ｇ／ｍ^２程度）を示す場合、ＣＰＵ５０は、矯正ローラー４１ｂを選択する。なお、モード情報が片面モードを示す場合、ＣＰＵ５０は、カール矯正装置１４の制御を行わない。

続いて、切換実行部としてのＣＰＵ５０は、選択された矯正ローラー４１に切り換える切換制御を切換機構４２（切換モーター４６）に実行させる。すなわち、切換モーター４６は、ＣＰＵ５０に駆動制御されて、選択された矯正ローラー４１が第１ベルト３２に圧接するようにフレーム４５を回転させる。

例えば、図２に示すように、矯正ローラー４１ａが第１ベルト３２に圧接すると、曲率の大きなニップ部４３ａが形成される。また、図４に示すように、矯正ローラー４１ｃが第１ベルト３２に圧接すると、曲率の小さなニップ部４３ｃが形成される。さらに、図３に示すように、矯正ローラー４１ｂが第１ベルト３２に圧接すると、中間の曲率となるニップ部４３ｂが形成される。

続いて、ＣＰＵ５０は、プリンター１の各構成要素を制御して上記したように画像形成処理を実行する。既に説明したように、一面にインク画像を形成（印刷）されたシートＳには、所定のカールが発生する。両面印刷を行う場合、一面に印刷したシートＳは、表裏反転された後に再搬送経路１９ｂを搬送されてカール矯正装置１４に到達する。このシートＳは、カール矯正装置１４のニップ部４３を通過することでカールを矯正される。正確には、カール矯正装置１４は、シートＳの先端部を各インクジェットヘッド１３ｂの反対側（第１搬送ベルト１２ａ側）に向けて湾曲させるように矯正する（図２参照）。

例えば、薄いシートＳ（中間厚のシートＳ）に両面印刷を行う場合、シートＳのカールは、ニップ部４３ａ（ニップ部４３ｂ）を通過することで矯正される（図２（図３）参照）。これに対し、厚いシートＳにはカールが発生し難いため、強いカール矯正力は不要である。このため、厚いシートＳに両面印刷を行う場合、シートＳは、カール矯正力の弱いニップ部４３ｃを通過するようになっている（図４参照）。

ニップ部４３を通過して矯正されたシートＳの先端部は、インクジェットヘッド１３ｂの反対側（第１搬送ベルト１２ａ側）に向くように曲げられる。これにより、記録部１３に再搬送されるシートＳの先端部が、各インクジェットヘッド１３ｂ（のノズル形成面）に接触することを防止することができる。

以上説明した第１実施形態に係るカール矯正装置１４によれば、第１ベルト３２に対し、曲率の異なる３つの矯正ローラー４１を選択的に圧接させることで、ニップ部４３の曲率を変更することができる。これにより、シートＳの坪量等に応じて、カール矯正量を変更することができる。また、第１ベルト３２に圧接する矯正ローラー４１が変更されても、矯正ローラー４１が第１ベルト３２に与える圧力を大きく変化させることがない。これにより、シートＳをニップ部４３に適切な圧力で挟持しつつ搬送することができる。

また、第１実施形態に係るカール矯正装置１４によれば、第１ベルト３２に対する各々の矯正ローラー４１ａ，４１ｂ，４１ｃの接触点Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃと切換軸４７とを結ぶ距離Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは、一定（略同一）に保たれている。このため、各矯正ローラー４１ａ，４１ｂ，４１ｃは、第１ベルト３２に一定（略同一）の圧力で接触することができる。これにより、第１ベルト３２に圧接する矯正ローラー４１が変更されても、ニップ部４３におけるシートＳに対する挟持力を一定に保つことができる。

また、ユーザーは、操作パネル６を介して印刷条件（坪量情報、モード情報）を入力することができる。矯正ローラー４１の切り換えは、入力された印刷条件に基づいて実行されるため、印刷条件に対応した最適なカール矯正を行うことができる。

次に、図６および図７を参照して、第２実施形態に係るカール矯正装置６０について説明する。図６はカール矯正装置６０（小径の矯正ローラー４１ａを選択）を示す正面図である。図７はカール矯正装置６０（大径の矯正ローラー４１ｃを選択）を示す正面図である。なお、以下の説明では、上記した第１実施形態に係るカール矯正装置１４と同様の構成については、その説明を省略し、同一の符号を付す。

図６に示すように、カール矯正装置６０は、複数の矯正搬送部３０と、複数のニップ形成部６１と、を備えている。図示は省略するが、複数の矯正搬送部３０と複数のニップ形成部６１とは、幅方向に間隔をおいて並設されている。なお、複数のニップ形成部６１は、略同一構成であるため、以下、１つのニップ形成部６１に着目して説明する。

ニップ形成部６１は、３つの第２ローラー６２ａ，６２ｂ，６２ｃと、第２ベルト６３と、ローラー移動部６４と、３つの矯正ローラー４１ａ，４１ｂ，４１ｃと、切換機構４２と、を有している。なお、以下、３つの第２ローラー６２ａ，６２ｂ，６２ｃに共通する説明では、算用数字の符号のみを付す。

３つの第２ローラー６２ａ，６２ｂ，６２ｃは、それぞれ、円筒状に形成され、上下左右に離間して配置されている。上下一対の第２ローラー６２ａ，６２ｂは、それぞれ、幅方向に延びる第２従動軸６５ａ，６５ｂに固定されている。上下方向中間に位置する第２ローラー６２ｃ（以下、「可動ローラー６２ｃ」ともいう。）は、幅方向に延びる可動軸６５ｃに固定されている。第２従動軸６５ａ，６５ｂと可動軸６５ｃとは、装置本体２に対して軸周りに回転可能に支持されている。つまり、各第２ローラー６２は、軸周りに回転可能に設けられている。

可動軸６５ｃの軸方向両端部は、装置本体２に形成されるガイド溝６６に摺動可能に係合している。ガイド溝６６は、左右方向に延設されている。これにより、可動軸６５ｃは、各ガイド溝６６に沿って左右方向に移動可能に支持されている。

第２ベルト６３は、例えば、ゴム等の弾力性を有する材料で無端状に形成されている。第２ベルト６３は、自然長から僅かに伸びた状態で３つの第２ローラー６２ａ，６２ｂ，６２ｃ掛け回されている。

ローラー移動部６４は、偏心カム７０と、カムモーター７１と、を含んで構成されている。

偏心カム７０は、幅方向に延びるカム軸７２を中心に回転可能に支持されている。偏心カム７０の外周面は、可動軸６５ｃに摺接可能なカム面を構成している。なお、可動軸６５ｃは、コイルバネ等の付勢部材７３によって偏心カム７０に向けて付勢されている。

カムモーター７１は、例えば、ステッピングモーターであって、その出力軸（図示せず）は、ギア列（図示せず）等を介してカム軸７２に連結されている。カムモーター７１は、カム軸７２を中心に偏心カム７０を回転駆動させる。偏心カム７０を回転させることで、可動ローラー６２ｃ（可動軸６５ｃ）は、付勢部材７３の付勢力によって左右方向に移動する。なお、図示は省略するが、カムモーター７１は、制御装置１５のインターフェース５３に電気的に接続されている。

３つの矯正ローラー４１と切換機構４２とは、第２ベルト６３の内側で、第１ベルト３２側に配設されている。３つの矯正ローラー４１ａ，４１ｂ，４１ｃは、第２ベルト６３を挟んで第１ベルト３２に圧接するように設けられている。第２ベルト６３は、矯正ローラー４１によって第１ベルト３２に圧接されてニップ部４３を形成する。このように、ニップ部４３が第１ベルト３２と第２ベルト６３との間に形成されるため、ニップ幅（ニップ部４３におけるシートの搬送方向距離）を大きく（長く）確保することができる。これにより、シートＳのカール矯正力を大きく（強く）することができる。

次に、制御装置１５によるカール矯正装置６０の制御について説明する。制御装置１５（ＣＰＵ５０）は、坪量情報とモード情報とに基づいて矯正ローラー４１を選択すると共に切換制御を実行する。なお、制御装置１５によるカール矯正装置６０の制御は、第１実施形態に係るカール矯正装置１４に対する制御と同様であるため、その詳細は省略する。

ここで、仮に、各第２ローラー６２ａ，６２ｂ，６２ｃの位置を固定した状態で矯正ローラー４１の切り換えを行った場合、第２ベルト６３の周長が変化する。例えば、第２ベルト６３に接触する矯正ローラー４１ａが矯正ローラー４１ｃに切り換わると、第２ベルト６３は引き伸ばされる。このため、第２ベルト６３の周長が長くなり、第２ベルト６３に作用する張力が増加する。このように第２ベルト６３の張力が変化すると、ニップ部４３における挟持力が変化するため、シートの搬送不良やカール矯正を適切に行うことができない虞がある。そこで、切換機構４２が矯正ローラー４１を切り換える場合に、カール矯正装置６０のローラー移動部６４は、第２ベルト６３の周長を一定に保つように可動ローラー６２ｃを移動させる。

ローラー移動部６４は、可動ローラー６２ｃ（可動軸６５ｃ）を軸方向に直交する方向（左右方向）に移動させる。例えば、矯正ローラー４１ａから矯正ローラー４１ｃに切り換える場合、カムモーター７１は、ＣＰＵ５０に駆動制御されて、図６に示す状態の偏心カム７０を回転させる。すると、図７に示すように、可動ローラー６２ｃ（可動軸６５ｃ）は、付勢部材７３の付勢力に抗して、各ガイド溝６６に沿って右側（周長を短くする方向）に移動する。同様に、矯正ローラー４１ｃから矯正ローラー４１ａに切り換える場合、カムモーター７１は、図７に示す状態の偏心カム７０を回転させる。すると、図６に示すように、可動ローラー６２ｃ（可動軸６５ｃ）は、付勢部材７３に付勢されて左側（周長を長くする方向）に移動する。

以上説明した第２実施形態に係るカール矯正装置６０によれば、第１実施形態に係るカール矯正装置１４と同様の効果を得ることができる。また、矯正ローラー４１が切り換わると、ローラー移動部６４が可動ローラー６２ｃを移動させ、第２ベルト６３の周長が一定に維持される。つまり、第２ベルト６３に作用する張力が一定に維持される。これにより、第２ベルト６３を介して第１ベルト３２に圧接する矯正ローラー４１が変更されても、ニップ部４３における挟持力を一定に保つことができる。

なお、第２実施形態に係るカール矯正装置６０のローラー移動部６４は、３つの第２ローラー６２ａ，６２ｂ，６２ｃのうち１つの第２ローラー６２ｃを移動させていたが、本発明はこれに限定されない。ローラー移動部６４は、３つの第２ローラー６２ａ，６２ｂ，６２ｃのうち少なくとも１つを軸方向に直交する方向に移動させるように構成されていればよい。

なお、第２実施形態に係るカール矯正装置６０のローラー移動部６４は、カム機構で構成されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、偏心カム７０に代えて、ラック・アンド・ピニオンを用いてもよい。

なお、第１および第２実施形態に係るカール矯正装置１４，６０は、３つの矯正ローラー４１を備えていたが、これに限らず、曲率の異なる２つ以上の矯正ローラー４１を備えていればよい。

なお、第１および第２実施形態に係るカール矯正装置１４，６０は、反転搬送路１９（再搬送経路１９ｂ）の下流側に配設されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、カール矯正装置１４は、第２搬送路１７（記録部１３の下流側）に配設されていてもよい（図１参照）。この場合、片面モード時においても、ＣＰＵ５０は、カール矯正装置１４，６０の制御（矯正ローラー４１の選択や切換制御）を実行する。また、この場合、ＣＰＵ５０は、坪量情報とモード情報とのうち少なくとも一方に基づいて矯正ローラー４１を選択してもよい。

なお、第１および第２実施形態に係るプリンター１の制御装置１５は、坪量情報やモード情報に基づいてカール矯正装置１４，６０を制御していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、制御装置１５は、シートＳの種類（普通紙や光沢紙等）、シートＳのサイズ、印字率、環境条件（装置本体２の内外の温度・湿度等）に基づいてカール矯正装置１４，６０を制御してもよい。また、第１および第２実施形態に係るプリンター１は、坪量情報やモード情報を操作パネル６から入力していたが、これに代えて、例えば、コンピューターのデバイスドライバーから入力されてもよい。

なお、上記実施形態の説明は、本発明に係るカール矯正装置およびこれを備えるインクジェット式画像形成装置における一態様を示すものであって、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態における構成要素は、適宜、既存の構成要素等との置き換えや組み合わせが可能であって、上記実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

１ プリンター（インクジェット式画像形成装置）
１３ 記録部
１３ｂ インクジェットヘッド
１４，６０ カール矯正装置
１５ 制御装置
１６ 第１搬送路（主搬送部）
１９ 反転搬送路（反転部）
２０ 第１搬送ローラー対（主搬送部）
２２ 反転搬送ローラー対（反転部）
３０ 矯正搬送部
３１ａ，３１ｂ 第１ローラー
３２ 第１ベルト
４０ ニップ形成部
４１ 矯正ローラー
４２ 切換機構
４３ ニップ部
４５ フレーム
４６ 切換モーター（駆動部）
４７ 切換軸
５０ ＣＰＵ（ローラー選択部、切換実行部）
６２ａ，６２ｂ，６２ｃ 第２ローラー
６３ 第２ベルト
６４ ローラー移動部
Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ 接触点
Ｓ シート

Claims (3)

1. 紙製のシートの一面に向けてインクを吐出して画像を形成するインクジェットヘッドを含む記録部と、
   前記記録部に向けて前記シートを搬送する主搬送部と、
   前記記録部によって画像形成された前記シートを表裏反転して再び前記記録部に向けて搬送する反転部と、
   前記インクの着弾面側が凸形状になるようにカールし、前記反転部によって再び前記記録部に向けて搬送される前記シートのカールを矯正するカール矯正装置と、
   前記カール矯正装置を制御する制御装置と、を備え、
   前記カール矯正装置は、
   軸周りに回転可能に設けられる複数の第１ローラーに第１ベルトを掛け回して構成される矯正搬送部と、
   前記第１ベルトとの間にシートを挟み込んで通過させるニップ部を形成するニップ形成部と、を備え、
   前記ニップ形成部は、
   外周面の曲率の異なる複数の矯正ローラーと、
   前記複数の矯正ローラーを軸周りに回転可能に支持すると共に、前記第１ベルトに圧接させる前記矯正ローラーを選択的に切り換えて前記シートが前記ニップ部を通過している間は選択された前記矯正ローラーが前記第１ベルトに圧接した状態を維持する切換機構と、を有し、
   前記切換機構は、
   前記複数の矯正ローラーを軸支するフレームと、
   回転角度を制御しつつ切換軸を中心に前記フレームを回転させる駆動部と、を有し、
   前記複数の矯正ローラーは、それぞれ、前記第１ベルトとの接触点と前記切換軸とを結ぶ距離が一定になる位置に配置され、
   前記制御装置は、
   前記シートの坪量を示す坪量情報と、前記シートの一面に画像を形成する片面モードまたは前記シートの表裏両面に画像を形成する両面モードを示すモード情報とに基づいて前記複数の矯正ローラーの中から前記ニップ部を形成する前記矯正ローラーを選択するローラー選択部と、
   前記ローラー選択部に選択された前記矯正ローラーに切り換える切換制御を前記切換機構に実行させる切換実行部と、を含んで構成され、
   前記ローラー選択部は、前記モード情報が前記両面モードを示す場合において、カールを矯正される前記シートの坪量情報が予め設定された複数の前記坪量情報の中で比較して小さな坪量を示す程、前記複数の矯正ローラーの中で比較して曲率の大きな前記矯正ローラーを選択することを特徴とするインクジェット式画像形成装置。
2. 紙製のシートの一面に向けてインクを吐出して画像を形成するインクジェットヘッドを含む記録部と、
   前記記録部に向けて前記シートを搬送する主搬送部と、
   前記記録部によって画像形成された前記シートを表裏反転して再び前記記録部に向けて搬送する反転部と、
   前記インクの着弾面側が凸形状になるようにカールし、前記反転部によって再び前記記録部に向けて搬送される前記シートのカールを矯正するカール矯正装置と、
   前記カール矯正装置を制御する制御装置と、を備え、
   前記カール矯正装置は、
   軸周りに回転可能に設けられる複数の第１ローラーに第１ベルトを掛け回して構成される矯正搬送部と、
   前記第１ベルトとの間にシートを挟み込んで通過させるニップ部を形成するニップ形成部と、を備え、
   前記ニップ形成部は、
   軸周りに回転可能に設けられる複数の第２ローラーに掛け回され、前記第１ベルトに圧接されて前記ニップ部を形成する第２ベルトと、
   前記複数の第２ローラーのうち少なくとも１つを軸方向に直交する方向に移動させるローラー移動部と、
   曲率の異なる外周面を有し、前記第２ベルトを挟んで前記第１ベルトに圧接する複数の矯正ローラーと、
   前記複数の矯正ローラーを軸周りに回転可能に支持すると共に、前記第２ベルトを挟んで前記第１ベルトに圧接させる前記矯正ローラーを選択的に切り換えて前記シートが前記ニップ部を通過している間は選択された前記矯正ローラーが前記第２ベルトに圧接した状態を維持する切換機構と、を有し、
   前記切換機構は、
   前記複数の矯正ローラーを軸支するフレームと、
   回転角度を制御しつつ切換軸を中心に前記フレームを回転させる駆動部と、を有し、
   前記複数の矯正ローラーは、それぞれ、前記第２ベルトとの接触点と前記切換軸とを結ぶ距離が一定になる位置に配置され、
   前記切換機構が前記矯正ローラーを切り換える場合に、前記ローラー移動部は、前記第２ベルトの周長を一定に保つように前記少なくとも１つの第２ローラーを移動させ、
   前記制御装置は、
   前記シートの坪量を示す坪量情報と、前記シートの一面に画像を形成する片面モードまたは前記シートの表裏両面に画像を形成する両面モードを示すモード情報とに基づいて前記複数の矯正ローラーの中から前記ニップ部を形成する前記矯正ローラーを選択するローラー選択部と、
   前記ローラー選択部に選択された前記矯正ローラーに切り換える切換制御を前記切換機構に実行させる切換実行部と、を含んで構成され、
   前記ローラー選択部は、前記モード情報が前記両面モードを示す場合において、カールを矯正される前記シートの坪量情報が予め設定された複数の前記坪量情報の中で比較して小さな坪量を示す程、前記複数の矯正ローラーの中で比較して曲率の大きな前記矯正ローラーを選択することを特徴とするインクジェット式画像形成装置。
3. 前記反転部は、
   前記シートを搬送する経路としての反転搬送路と、
   前記反転搬送路に配設され、前記シートを挟持しつつ回転することで前記シートを搬送する複数の搬送ローラー対と、を含み、
   前記カール矯正装置は、前記複数の搬送ローラー対のうち最も前記反転搬送路の下流側に配設された前記搬送ローラー対よりも前記反転搬送路の下流側に配設され、前記シートの先端部を前記インクジェットヘッドの反対側に向けるように湾曲させることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット式画像形成装置。

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