JP7077741B2 - カール矯正装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

カール矯正装置及びこれを備えた画像形成装置 Download PDF

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Description

本発明は、画像が形成されたシートのカールを矯正するカール矯正装置、及びこれを備えた画像形成装置に関する。
プリンター等の画像形成装置として、画像が形成されたシートのカールを矯正するカール矯正装置を備えたものが知られている。この種のカール矯正装置が、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は、一対の支持ローラーに架け渡された無端ベルトと、無端ベルトの外周面に圧接されるカール矯正ローラー(押圧ローラー)と、無端ベルトに対するカール矯正ローラーの押圧力を調整する押圧力調整部と、を備える。カール矯正装置では、押圧力調整部がカール矯正ローラーを移動させることにより、無端ベルトに対するカール矯正ローラーの押圧力を調整し、シートに対するカール矯正力を変化させている。
特開平4-338060号公報
ところで、カール矯正装置では、カール矯正ローラーの圧接により無端ベルトに形成されたニップ部をシートが通過することによって、当該シートのカールが矯正される。ニップ部に対してシートを好適に通過させるためには、シートをニップ部へガイドするガイド部材を備えた構成とする必要がある。しかしながら、シートに対するカール矯正力を変化させるために、カール矯正ローラーを移動させる構成では、単純にガイド部材を設けただけでは、カール矯正ローラーに対するガイド部材の位置及び姿勢が変化してしまう。この場合、ガイド部材によるニップ部へのシートのガイドが不安定なものとなり、シートの先端が折れ曲がったりなどして、ニップ部に対してシートを好適に通過させることができなくなる虞がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ガイド部材によるニップ部へのシートのガイドの安定性を確保し、ニップ部に対してシートを好適に通過させることが可能なカール矯正装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。
本発明の一の局面に係るカール矯正装置は、画像が形成されたシートのカールを矯正するカール矯正装置であって、軸回りに回転可能に設けられる一対の支持ローラーに架け渡され、周回走行する無端ベルトと、前記無端ベルトが湾曲した形状のニップ部を形成するように、前記一対の支持ローラー間において前記無端ベルトの外周面に圧接され、前記ニップ部を通過する前記シートのカールを矯正するカール矯正ローラーと、前記カール矯正ローラーを前記無端ベルトに対して離接する方向に移動させることにより、前記ニップ部におけるニップ幅を変化させるニップ幅調整機構と、前記シートを前記ニップ部へガイドするガイド部材と、を備える。前記ニップ幅調整機構は、前記カール矯正ローラーを回転可能に支持するローラー支持ホルダと、前記カール矯正ローラーが前記無端ベルトに対して離接する方向に移動するように、前記ローラー支持ホルダを所定の回動軸の軸回りに回動させる回動部と、を含む。前記ガイド部材は、前記カール矯正ローラーに対する位置及び姿勢が一定に維持されるように、ガイド保持部材によって保持された状態で、当該ガイド保持部材を介して当該カール矯正ローラーに吊り下げられている。前記ガイド保持部材は、前記カール矯正ローラーに対する前記ガイド部材の位置及び姿勢が一定に維持されるように、前記ローラー支持ホルダの回動に応じて鉛直姿勢を保った状態で上下方向に移動可能である。
このカール矯正装置によれば、ガイド部材が、無端ベルトとカール矯正ローラーとの間に形成されるニップ部へシートをガイドする。カール矯正ローラーはローラー支持ホルダに支持されており、このローラー支持ホルダは回動軸の軸回りに回動される。ローラー支持ホルダの回動に伴ってカール矯正ローラーが移動されることにより、ニップ部のニップ幅が変化する。ガイド部材は、カール矯正ローラーに吊り下げられている。これにより、ローラー支持ホルダの回動に伴ってカール矯正ローラーが移動したとしても、当該カール矯正ローラーに対するガイド部材の位置及び姿勢が一定に維持される。このため、ガイド部材によるニップ部へのシートのガイドの安定性を確保することができ、ニップ部に対してシートを好適に通過させることが可能となる。
上記のカール矯正装置において、前記ローラー支持ホルダは、所定の間隔をおいて互いに対向して配置され、前記カール矯正ローラーを支持する一対の支持プレートと、前記一対の支持プレートの間に配置され、前記カール矯正ローラーに沿って延びる底板と、を含み、前記回動部は、前記底板の下方側において前記カール矯正ローラーに沿って延びるカム回転軸の軸回りに、前記底板に当接しながら回転するカム部材によって構成され、前記ガイド保持部材には、前記カム部材の回転に連動した前記ローラー支持ホルダの回動に応じて前記カム回転軸に当接しながら摺動し、前記ガイド保持部材の鉛直姿勢を保持する摺動部材が固定されている構成であってもよい。
上記のカール矯正装置は、前記摺動部材が前記カム回転軸に当接するように、前記ガイド保持部材を付勢する付勢部材を、更に備える構成であってもよい。
上記のカール矯正装置において、前記摺動部材の前記カム回転軸に対する当接面の、前記カム回転軸の軸方向から見た形状は、前記ローラー支持ホルダの回動に伴う前記カール矯正ローラーの移動軌跡に対応した円弧状である構成であってもよい。
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、シートに画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部により画像が形成されたシートのカールを矯正する、上記のカール矯正装置と、を備える。
本発明によれば、ガイド部材によるニップ部へのシートのガイドの安定性を確保し、ニップ部に対してシートを好適に通過させることが可能なカール矯正装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す図である。 画像形成装置に備えられるカール矯正装置の断面図である。 カール矯正装置の断面図である。 カール矯正装置の断面図である。 カール矯正装置に備えられるガイド部材及びガイド保持部材の取付状態を示す分解斜視図である。 ガイド部材及びガイド保持部材の取付状態を示す分解斜視図である。 ガイド部材及びガイド保持部材の斜視図である。 ガイド保持部材に固定される摺動部材の近傍を拡大して示す斜視図である。 カール矯正装置に備えられる付勢部材の近傍を拡大して示す斜視図である。 摺動部材を拡大して示す図である。
以下、本発明の一実施形態に係るカール矯正装置及び画像形成装置について図面に基づいて説明する。なお、以下では、方向関係については前後、左右、上下の方向表示を用いて説明するが、これは説明の便宜のためであり、何ら方向の限定を企図したものではない。また、以下の説明において、「シート」との用語は、普通紙、厚紙、葉書、トレーシングペーパーや画像形成処理を受ける他のシート材料を意味する。
[画像形成装置の全体構成]
図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置1の内部構造を示す図である。図1に示す画像形成装置1は、インク滴を吐出してシートSに画像を形成(記録)するインクジェット記録装置である。画像形成装置1は、装置本体10と、給紙部20と、シート反転部30と、シート搬送部40と、画像形成部50と、カール矯正装置60と、を備える。
装置本体10は、シートSに画像を形成するための各種の装置を収容する箱形の筐体である。この装置本体10には、シートSの搬送通路となる第1搬送路11、第2搬送路12及び第3搬送路13が形成されている。
給紙部20は、シートSを第1搬送路11へ給紙する。給紙部20は、給紙カセット21とピックアップローラー22とを備える。給紙カセット21は、装置本体10に対して着脱自在であり、内部にシートSを収容する。ピックアップローラー22は、給紙カセット21の右側であり且つ上側の端部に配置される。ピックアップローラー22は、給紙カセット21に収容されたシート束の最上層のシートSを1枚ずつ繰り出し、第1搬送路11へ送り出す。
第1搬送路11に給紙されたシートSは、その第1搬送路11に設けられた第1搬送ローラー対111によって、第1搬送路11の下流端に配置された、シート搬送部40のレジストローラー対44まで搬送される。また、装置本体10の右側の側面には給紙トレイ25が配置されており、給紙トレイ25の上面部にはシートSが載置可能とされる。給紙トレイ25上に載置されたシートSは、給紙ローラー24によってレジストローラー対44に向かって送り出される。
レジストローラー対44は、シート搬送部40において上流端に配置された搬送ローラー対である。レジストローラー対44は、シートSのスキュー矯正を行うとともに、画像形成部50による画像形成処理のタイミングに合わせてシートSを、シート導入ガイド部23を介して搬送ベルト41に向けて送り出す。シート導入ガイド部23は、レジストローラー対44により送出されたシートSを、シート搬送部40における搬送ベルト41の外周面411に向けてガイドする。
シート導入ガイド部23によりガイドされたシートSは、その先端部が搬送ベルト41の外周面411に接すると、搬送ベルト41の駆動により外周面411上に保持された状態でシート搬送方向A1に搬送される。なお、シート搬送方向A1は、左右方向において右側から左側に向かう方向である。
シート搬送部40は、画像形成部50の下側において、ラインヘッド51と対向するように配置されている。シート搬送部40は、画像形成部50の下側をシートSが通過するように、シート導入ガイド部23によりガイドされて導入されたシートSを、シート搬送方向A1に搬送する。シート搬送部40は、レジストローラー対44に加えて、搬送ベルト41と吸引部43とを備える。
搬送ベルト41は、前後方向に幅を有して左右方向に延びる無端状のベルトである。搬送ベルト41は、画像形成部50と対向して配置され、外周面411上にてシートSをシート搬送方向A1に搬送する。より具体的には、搬送ベルト41は、画像形成部50のラインヘッド51と対向した所定の搬送領域内において外周面411上にシートSを保持して、シート搬送方向A1に搬送する。
搬送ベルト41は、第1ローラー421、第2ローラー422、第3ローラー423、及び一対の第4ローラー424に張架される。この張架された搬送ベルト41の内側において、内周面412に対向して吸引部43が配置されている。第1ローラー421は、搬送ベルト41の幅方向となる前後方向に沿って延びる駆動ローラーであり、シート搬送方向A1において吸引部43よりも下流側に配置される。第1ローラー421は、不図示の駆動モータによって回転駆動され、所定の周回方向に搬送ベルト41を周回させる。搬送ベルト41が周回することにより、その外周面411上に保持されたシートSがシート搬送方向A1に搬送される。
第2ローラー422は、前後方向に沿って延びるベルト速度検知ローラーであり、シート搬送方向A1において吸引部43よりも上流側に配置される。第2ローラー422は、第1ローラー421と協働し、搬送ベルト41の外周面411におけるラインヘッド51と対向する領域と、搬送ベルト41の内周面412における吸引部43と対向する領域との平面性が維持されるように、配置される。ここで、搬送ベルト41の外周面411において、ラインヘッド51と対向する領域であって、第1ローラー421と第2ローラー422との間の領域が、シートSを保持して搬送するための前記所定の搬送領域となる。第2ローラー422は、搬送ベルト41の周回に連動して従動回転する。第2ローラー422には不図示のパルス板が取り付けられ、このパルス板は、第2ローラー422と一体になって回転する。パルス板の回転速度を測定することにより、搬送ベルト41の回転速度が検知される。
第3ローラー423は、前後方向に沿って延びるテンションローラーであり、搬送ベルト41が撓まないように、搬送ベルト41に張力を与える。第3ローラー423は、搬送ベルト41の周回に連動して従動回転する。一対の第4ローラー424はそれぞれ、前後方向に沿って延びるガイドローラーであり、搬送ベルト41が吸引部43の下側を通過するように、搬送ベルト41を案内する。一対の第4ローラー424は、搬送ベルト41の周回に連動して従動回転する。
また、搬送ベルト41は、外周面411から内周面412にわたって厚み方向に貫通した複数の吸引孔を有している。
吸引部43は、画像形成部50と搬送ベルト41を介して対向して配置されている。より詳しくは、吸引部43は、第1ローラー421、第2ローラー422、第3ローラー423、及び一対の第4ローラー424によって張架された搬送ベルト41の内側において、内周面412に対向して配置されている。吸引部43は、搬送ベルト41の外周面411に保持されたシートSと搬送ベルト41との間に負圧を発生させることにより、シートSを搬送ベルト41の外周面411に密着させる。吸引部43は、ベルト案内部材431と、吸引筐体432と、吸引装置433と、排気ダクト434とを備える。
ベルト案内部材431は、搬送ベルト41の内周面412における、第1ローラー421と第2ローラー422との間の領域に対向して配置され、搬送ベルト41の幅方向(前後方向)の長さと略同一の幅寸法を有する板状の部材である。ベルト案内部材431は、吸引筐体432の上面部を構成し、上側から見たときに、吸引筐体432と略同一の形状を有している。ベルト案内部材431は、第1ローラー421と第2ローラー422との間において、第1ローラー421の回転に連動した搬送ベルト41の周回移動を案内する。
また、ベルト案内部材431は、搬送ベルト41の内周面412に対向したベルト案内面に形成された、複数の溝部を有している。各溝部は、搬送ベルト41の吸引孔に対応して形成される。更にベルト案内部材431は、各溝部に対応して設けられた貫通孔を有している。貫通孔は、各溝部内においてベルト案内部材431の厚み方向に貫通した孔部であり、各溝部を介して、搬送ベルト41の吸引孔と連通する。
以上のように構成されたベルト案内部材431を備えた吸引部43は、ベルト案内部材431の溝部並びに貫通孔と、搬送ベルト41の吸引孔とを介して、搬送ベルト41の上側の空間から空気を吸引することにより吸引力を発生させる。この吸引力により、搬送ベルト41の上方の空間に吸引部43へ向かう気流(吸引風)が発生する。シートSがシート導入ガイド部23により搬送ベルト41上にガイドされて搬送ベルト41の外周面411の一部を覆うと、シートSに吸引力(負圧)が作用して、シートSが搬送ベルト41の外周面411に密着される。
吸引筐体432は、上側が開口した箱形の筐体であり、当該上側の開口が、吸引筐体432の上面部を構成するベルト案内部材431によって覆われるように、搬送ベルト41の下側に配置される。吸引筐体432は、その上面部を構成するベルト案内部材431と協働して吸引空間432Aを画定する。すなわち、吸引筐体432とベルト案内部材431とで囲まれた空間が、吸引空間432Aとなる。この吸引空間432Aは、ベルト案内部材431の溝部並びに貫通孔を介して、搬送ベルト41の吸引孔に連通する。
吸引筐体432の底壁部には開口部432Bが形成され、この開口部432Bに対応して吸引装置433が配置されている。この吸引装置433には、排気ダクト434が接続されている。この排気ダクト434は、装置本体10に設けられた不図示の排気口と連結されている。
シート搬送部40の上側には、画像形成部50が配置されている。具体的には、画像形成部50は、シート搬送部40の上側において、搬送ベルト41の外周面411と対向するように配置されている。画像形成部50は、搬送ベルト41の外周面411上に保持された状態でシート搬送方向A1に搬送されるシートSに、画像形成処理を施して画像を形成する。本実施形態では、画像形成部50は、画像形成方式がインクジェット式であり、インク滴を吐出してシートSに画像を形成する。
画像形成部50は、ラインヘッド51Bk、51C、51M、51Yを備える。ラインヘッド51Bkはブラック色のインク滴を吐出し、ラインヘッド51Cはシアン色のインク滴を吐出し、ラインヘッド51Mはマゼンタ色のインク滴を吐出し、ラインヘッド51Yはイエロー色のインク滴を吐出する。ラインヘッド51Bk、51C、51M、51Yは、シート搬送方向A1の上流側から下流側に向かって並設される。ラインヘッド51Bk、51C、51M、51Yは、吐出するインク滴の色が異なる以外は同一の構成を有するため、ラインヘッド51と総称することもある。
ラインヘッド51は、搬送ベルト41の外周面411上に保持された状態でシート搬送方向A1に搬送されるシートSにインク滴を吐出して、シートSに画像を形成する。詳しくは、ラインヘッド51は、搬送ベルト41により搬送されてラインヘッド51に対向する位置を通過するシートSへ向けて、インク滴を吐出する。これにより、シートSに画像が形成される。
ラインヘッド51からインク滴が吐出され、画像が形成されたシートSは、搬送ベルト41により搬送され、シート送出ガイド部45によりガイドされつつカール矯正装置60に向けて送出される。カール矯正装置60は、シート送出ガイド部45を挟んで搬送ベルト41のシート搬送方向A1下流側に配置される。カール矯正装置60は、画像が形成されたシートSを下流側へ搬送しつつ、当該シートSのカールを矯正する装置である。このカール矯正装置60の詳細については、後述する。
カール矯正装置60によりカールが矯正されたシートSは、第2搬送路12に送出される。第2搬送路12は、装置本体10の左側の側面に沿って延設されている。第2搬送路12に送出されたシートSは、その第2搬送路12に設けられた第2搬送ローラー対121によって、装置本体10の左側に形成された排紙口12Aに向けて搬送され、排紙口12Aから排紙部90上に排出される。
一方、第2搬送路12に送出されたシートSが、第1面(表面)の画像形成処理が完了した両面印刷用のものである場合には、当該シートSは、シート反転部30に送り出される。シート反転部30は、第2搬送路12の途中で分岐された搬送路であり、シートSが反転(スイッチバック)される部分である。シート反転部30によって表裏が反転されたシートSは、第3搬送路13に送出される。第3搬送路13に送出されたシートSは、その第3搬送路13に設けられた第3搬送ローラー対131によって逆送され、レジストローラー対44及びシート導入ガイド部23を介して、表裏が反転した状態で再び搬送ベルト41の外周面411上に供給される。このように表裏が反転した状態で搬送ベルト41の外周面411上に供給されたシートSは、搬送ベルト41により搬送されながら、画像形成部50によって、第1面とは反対側の第2面(裏面)に画像形成処理が施される。両面印刷が完了したシートSは、第2搬送路12を通過して排紙口12Aから排紙部90上に排出される。
インクジェット式の画像形成装置1では、水分を含む水性のインクが用いられることが多くなっている。紙製のシートSが水分を吸収すると、シートSを構成する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)側が凸形状となるようにカール(湾曲)する。そこで、画像形成装置1は、シートSのカールを矯正するカール矯正装置60を備えている。
[カール矯正装置の構成]
図2~図4は、画像形成装置1に備えられるカール矯正装置60の断面図である。カール矯正装置60は、本体フレーム61と、無端ベルト62と、カール矯正ローラー65と、ニップ幅調整機構66と、ベルト張力調整機構67と、当接部材70A,70Bと、ガイド部材80と、を備える。
本体フレーム61は、カール矯正装置60を構成する各種の部材を支持するためのフレームであり、装置本体10においてシート送出ガイド部45と第2搬送路12との間に固定されている。また、本体フレーム61における右側であり且つ下側の端部には、シートガイド片611が設けられている。シート送出ガイド部45によりガイドされつつ搬送ベルト41から送出されたシートSは、シートガイド片611からカール矯正装置60に受け入れられる。シートガイド片611は、シートSを無端ベルト62に向けてガイドする。
<無端ベルト>
無端ベルト62は、前後方向に幅を有した無端状のベルトである。無端ベルト62は、一対の支持ローラーである第1支持ローラー63及び第2支持ローラー64に架け渡されている。第1支持ローラー63は、無端ベルト62の幅方向となる前後方向に沿って延び、本体フレーム61に支持される駆動ローラーである。第1支持ローラー63は、不図示の駆動モータによって回転軸631の軸回りに回転駆動され、無端ベルト62を周回走行させる。無端ベルト62が周回走行することにより、その外周面621に沿ってシートSがシート搬送方向A2に搬送される。第2支持ローラー64は、前後方向に沿って延び、本体フレーム61に回転可能に支持される従動ローラーである。第2支持ローラー64は、無端ベルト62の周回走行に連動して、回転軸641の軸回りに従動回転する。第2支持ローラー64は、第1支持ローラー63に対して右側の斜め下方に配置され、シートガイド片611に近設されている。
無端ベルト62の外周面621において、後述のカール矯正ローラー65と対向する領域であって、第1支持ローラー63と第2支持ローラー64との間の領域が、シートSを搬送するための搬送領域となる。つまり、第1支持ローラー63は、カール矯正装置60におけるシート搬送方向A2の下流端を画定し、第2支持ローラー64は、カール矯正装置60におけるシート搬送方向A2の上流端を画定する。
<カール矯正ローラー>
カール矯正ローラー65は、前後方向に沿って延び、後述のニップ幅調整機構66における第1ローラー支持ホルダ661に回転可能に支持されるローラーである。カール矯正ローラー65は、第1支持ローラー63と第2支持ローラー64との間において無端ベルト62の外周面621に圧接され、無端ベルト62の周回走行に連動して従動回転する。無端ベルト62は、カール矯正ローラー65との間に、シートSが通過するニップ部NPを形成する。ニップ部NPは、カール矯正ローラー65の外周面に沿って湾曲した形状を有する。換言すると、湾曲形状のニップ部NPにおける曲率半径は、カール矯正ローラー65の半径と等しい。画像が形成されたシートSは、周回走行する無端ベルト62によってシート搬送方向A2に搬送されつつ湾曲形状のニップ部NPを通過することにより、カールが矯正される。
<ニップ幅調整機構>
ニップ幅調整機構66は、カール矯正ローラー65を、無端ベルト62に対して離接する方向、つまりカール矯正ローラー65の軸方向(前後方向)と交差する方向に移動させることにより、ニップ部NPにおけるニップ幅を変化させる。ニップ部NPにおけるニップ幅は、カール矯正ローラー65の軸方向(前後方向)と直交するシートSの通過方向(シート搬送方向A2)の幅であって、カール矯正ローラー65の外周面の周方向に沿った幅である。
ニップ幅調整機構66は、基準の第1ニップ幅と、第1ニップ幅よりも広い第2ニップ幅と、第1ニップ幅よりも狭い第3ニップ幅との間でニップ部NPのニップ幅が変化するように、カール矯正ローラー65を移動させる。ニップ部NPのニップ幅が基準の第1ニップ幅となるようにカール矯正ローラー65が移動された状態が、図2に示されている。また、ニップ部NPのニップ幅が第2ニップ幅となるようにカール矯正ローラー65が移動された状態が、図3に示されている。また、ニップ部NPのニップ幅が第3ニップ幅となるようにカール矯正ローラー65が移動された状態が、図4に示されている。カール矯正装置60では、ニップ幅調整機構66がニップ部NPにおけるニップ幅を変化させるように構成されているので、ニップ部NPを通過するシートSに対するカール矯正力が変更可能となる。
ニップ部NPを通過するシートSに対するカール矯正力は、ニップ部NPのニップ幅が広いほど、大きくなる。つまり、ニップ幅調整機構66によるカール矯正ローラー65の移動によって、ニップ部NPのニップ幅が第2ニップ幅とされた状態(図3で示された状態)が、基準の第1ニップ幅とされた状態(図2で示された状態)よりも、ニップ部NPを通過するシートSに対するカール矯正力が大きい。一方、ニップ幅調整機構66によるカール矯正ローラー65の移動によって、ニップ部NPのニップ幅が第3ニップ幅とされた状態(図4で示された状態)が、基準の第1ニップ幅とされた状態(図2で示された状態)よりも、ニップ部NPを通過するシートSに対するカール矯正力が小さい。
ここで、画像が形成されたシートSに発生するカールのカール量(曲率)は、シートSに形成された画像の面積率に依存する。画像面積率が高いほど、シートSのカール量は大きくなる。また、シートSのカール量は、シート厚に依存する。シート厚が厚いほど、シートSのカール量は小さくなる。基準のシート厚を有する第1シート(普通紙)よりも厚い第2シート(厚紙)のカール量は、画像面積率の影響を受け難い。一方、第1シート(普通紙)のカール量は、画像面積率の影響を受け易い。
例えば、標準的なカール量のカールが発生する、所定の画像面積率以下の第1シート(普通紙)の場合には、ニップ部NPのニップ幅を、基準の第1ニップ幅とする(図2)。標準的なカール量よりも大きいカールが発生する、所定の画像面積率を超えた第1シート(普通紙)の場合には、ニップ部NPのニップ幅を、基準の第1ニップ幅よりも広い第2ニップ幅に変化させるようにすればよい(図3)。これにより、カール量の大きいシートがニップ部NPを通過する際に、当該シートに対してより大きなカール矯正力を付与することができる。このため、当該シートにおいて画像形成時に発生したカールを、適切に矯正することができる。一方、標準的なカール量よりも小さいカールが発生する、第2シート(厚紙)の場合には、ニップ部NPのニップ幅を、基準の第1ニップ幅よりも狭い第3ニップ幅に変化させるようにすればよい(図4)。これにより、カール量が小さく、過度なカール矯正力が付与されると画像形成時とは逆向きのカールが発生し易いようなシートがニップ部NPを通過する際に、当該シートに対して小さなカール矯正力を付与することができる。このため、当該シートにおいて画像形成時に発生したカールを、適切に矯正することができる。
ニップ幅調整機構66の具体的な構成は、以下の通りである。ニップ幅調整機構66は、カール矯正ローラー65を回転可能に支持する第1ローラー支持ホルダ661と、ニップ幅調整カム664とを含む。
第1ローラー支持ホルダ661は、幅方向(前後方向)に間隔をおいて互いに対向するように配置された一対の第1支持プレート661Pと、一対の第1支持プレート661Pの間に配置された底板662と、を含む。一対の第1支持プレート661Pは、カール矯正ローラー65を回転可能に軸支する軸受部661PAを有する。なお、図2~図4では、一対の第1支持プレート661Pのうちの一方の第1支持プレートのみが示されており、他方の第1支持プレートについては省略されている。第1ローラー支持ホルダ661は、一対の第1支持プレート661Pの貫通孔661PBに挿通して設けられた回動軸6611の軸回りに回動可能となるように、本体フレーム61に支持されている。
底板662は、一対の第1支持プレート661Pの間に配置され、カール矯正ローラー65に沿って延びる板状に形成される。底板662は、一対の第1支持プレート661Pの間に幅方向(前後方向)の全域にわたって設けられ、一対の第1支持プレート661Pの下端部に接続されている。底板662は、第1ローラー支持ホルダ661において、ニップ幅調整カム664が当接する部分である。ニップ幅調整カム664は、底板662の幅方向(前後方向)両端部にそれぞれ当接する。
また、一対の第1支持プレート661Pの間には、幅方向(前後方向)の全域にわたって、シートガイド部663が設けられている。シートガイド部663は、一対の第1支持プレート661Pにおいて、無端ベルト62を介して第1支持ローラー63と対向するように、設けられている。シートガイド部663は、ニップ部NPを通過した後のシートSの、無端ベルト62の周回走行による搬送をガイドする。
ニップ幅調整カム664は、底板662の下方側においてカール矯正ローラー65に沿って延びるカム回転軸6641の軸回りに、底板662に当接しながら回転するカム部材である。本実施形態では、カム回転軸6641の両端部にそれぞれニップ幅調整カム664が固定されている。カム回転軸6641は、本体フレーム61に回転可能に支持されている。ニップ幅調整カム664は、カール矯正ローラー65が無端ベルト62に対して離接する方向に移動するように第1ローラー支持ホルダ661を、回動軸6611の軸回りに回動させる回動部を構成する。
ニップ幅調整機構66では、ニップ幅調整カム664の回転に連動して第1ローラー支持ホルダ661が回動軸6611の軸回りに回動する。第1ローラー支持ホルダ661が回動すると、その第1ローラー支持ホルダ661に支持されたカール矯正ローラー65が無端ベルト62に対して移動することになる。これにより、ニップ部NPのニップ幅が変化する。なお、第1ローラー支持ホルダ661の回動軸6611を中心とした回動に伴うカール矯正ローラー65の移動軌跡は、回動軸6611を中心とした円弧状となる。
<ベルト張力調整機構>
次に、ベルト張力調整機構67は、ニップ幅調整機構66によるニップ幅の変化に応じて、無端ベルト62の張力を変化させる。このように無端ベルト62の張力を変化させることによって、ニップ部NPを通過する際にシートSに付与される搬送力が、ニップ幅の変化に応じて同じになるように一定に保たれる。このため、ニップ部NPを通過するシートSの適切な搬送を確保することができる。
本実施形態では、ベルト張力調整機構67は、ニップ部NPにおけるニップ幅に比例して、無端ベルト62の張力を小さくする。より詳しく説明すると、ベルト張力調整機構67は、ニップ幅調整機構66によってニップ部NPのニップ幅が基準の第1ニップ幅とされた状態(図2で示された状態)に対応した第1張力よりも、第1ニップ幅よりも広い第2ニップ幅とされた状態(図3で示された状態)に対応した第2張力が小さくなるように、無端ベルト62の張力を変化させる。また、ベルト張力調整機構67は、ニップ幅調整機構66によってニップ部NPのニップ幅が基準の第1ニップ幅とされた状態(図2で示された状態)に対応した第1張力よりも、第1ニップ幅よりも狭い第3ニップ幅とされた状態(図4で示された状態)に対応した第3張力が大きくなるように、無端ベルト62の張力を変化させる。これにより、ニップ部NPを通過する際にシートSに付与される搬送力が、第1ニップ幅と第2ニップ幅と第3ニップ幅との間でのニップ幅の変化に応じて同じになるように、一定に保たれる。このため、ニップ部NPを通過するシートSの適切な搬送を確保しつつ、シートSに対するカール矯正力がニップ幅の変化に応じて変更可能となる。
本実施形態におけるベルト張力調整機構67の具体的な構成は、以下の通りである。ベルト張力調整機構67は、テンションローラー671と、ローラー移動機構672とを含む。
テンションローラー671は、無端ベルト62の内周面622側に設けられ、無端ベルト62を周回可能に支持しつつ当該無端ベルト62に張力を付与するローラーである。テンションローラー671は、前後方向に沿って延び、後述のローラー移動機構672における第2ローラー支持ホルダ673に回転可能に支持されている。テンションローラー671は、無端ベルト62の周回走行に連動して従動回転する。
ローラー移動機構672は、テンションローラー671を、当該テンションローラー671の軸方向(前後方向)と交差する方向に移動させることにより、無端ベルト62の張力を変化させる。ローラー移動機構672は、無端ベルト62を支持する第1支持ローラー63と第2支持ローラー64との位置を変化させることなく、テンションローラー671を移動させる。ここで、前述の如く、第1支持ローラー63は、カール矯正装置60におけるシート搬送方向A2の下流端を画定し、第2支持ローラー64は、カール矯正装置60におけるシート搬送方向A2の上流端を画定している。ローラー移動機構672は、テンションローラー671を移動させるに際し、第1支持ローラー63と第2支持ローラー64との位置を変化させない。このため、カール矯正装置60におけるシート搬送方向A2の上流端と下流端とを、固定的に位置決めすることができる。
ローラー移動機構672の具体的な構成は、以下の通りである。ローラー移動機構672は、テンションローラー671を支持する第2ローラー支持ホルダ673と、ベルト張力調整カム674と、カム当接部材675と、連結ばね部材676とを含む。
第2ローラー支持ホルダ673は、幅方向(前後方向)に間隔をおいて互いに対向するように配置された一対の第2支持プレート673Pからなる。テンションローラー671は、一対の第2支持プレート673Pの間に支持されている。第2ローラー支持ホルダ673を構成する一対の第2支持プレート673Pは、幅方向(前後方向)において、第1ローラー支持ホルダ661を構成する一対の第1支持プレート661Pよりも外側で、且つ、第1支持ローラー63よりも外側に配置されている。なお、図2~図4では、一対の第2支持プレート673Pのうちの一方の第2支持プレートのみが示されており、他方の第2支持プレートについては省略されている。
第2ローラー支持ホルダ673は、一対の第2支持プレート673Pを貫通して設けられた回動軸の軸回りに回動可能となるように、本体フレーム61に支持されている。第2ローラー支持ホルダ673の回動軸は、第1支持ローラー63の回転軸631と同軸上である。
ローラー移動機構672において、カム当接部材675は、ベルト張力調整カム674が当接する部材である。カム当接部材675は、第2ローラー支持ホルダ673の左側に配置された回動軸6753の軸回りに回動可能に本体フレーム61に支持されている。カム当接部材675は、幅方向(前後方向)に延びる板状のカム当接部6751と、カム当接部6751の幅方向両端縁から下方側に延設される一対の延設部6752と、を含む。カム当接部材675においてカム当接部6751は、ベルト張力調整カム674が当接する部分である。カム当接部材675において一対の延設部6752には、回動軸6753が貫通して設けられている。また、カム当接部材675の一対の延設部6752と、第2ローラー支持ホルダ673の一対の第2支持プレート673Pとは、連結ばね部材676によって連結されている。つまり、カム当接部材675と第2ローラー支持ホルダ673とは、連結ばね部材676によって連結されている。
ベルト張力調整カム674は、カム回転軸6741の軸回りに回転可能に本体フレーム61に支持されたカム部材である。ベルト張力調整カム674は、カム当接部材675のカム当接部6751に対し、幅方向(前後方向)の中央部に配置されるか、又は、幅方向(前後方向)の両側に一対配置されている。ベルト張力調整カム674は、カム当接部材675のカム当接部6751に当接しながら、カム回転軸6741の軸回りに回転する。ローラー移動機構672では、ベルト張力調整カム674の回転に連動してカム当接部材675が回動軸6753の軸回りに回動する。カム当接部材675が回動すると、そのカム当接部材675と連結ばね部材676を介して連結された第2ローラー支持ホルダ673が回動軸6731の軸回りに回動する。第2ローラー支持ホルダ673が回動すると、その第2ローラー支持ホルダ673に支持されたテンションローラー671が移動することになる。これにより、無端ベルト62の張力が変化する。
<当接部材>
次に、カール矯正装置60に備えられる当接部材70A,70Bについて説明する。当接部材70A,70Bは、カール矯正ローラー65の軸方向中央部においてニップ部NPとは反対側に対向して配置され、カール矯正ローラー65に当接することによって当該カール矯正ローラー65の撓みを防止する部材である。本実施形態では、当接部材70A,70Bは、カール矯正ローラー65に当接することによって従動回転する回転部材からなる。
ニップ部NPのニップ幅が基準の第1ニップ幅よりも広い第2ニップ幅となるように、ニップ幅調整機構66によってカール矯正ローラー65が移動された状態(図3の状態)では、ニップ部NPに大きなニップ荷重が生じる。このような大きなニップ荷重によって、カール矯正ローラー65の軸方向中央部が無端ベルト62から離れる方向(ニップ部NPとは反対側の方向)に撓もうとしたときには、回転部材からなる当接部材70A,70Bがカール矯正ローラー65に当接して従動回転する。これにより、カール矯正ローラー65に過度の撓みが生じることを抑止することができるので、ニップ部NPを通過するシートSにおける「しわ」の発生を防止することができるとともに、カール矯正ローラー65の軸方向においてシートSに対するカール矯正力にばらつきが発生することを抑制することができる。このため、シートSのカールの矯正を適切に実施することが可能となる。また、回転部材からなる当接部材70A,70Bがカール矯正ローラー65に当接したときには従動回転するので、当接部材70A,70Bとカール矯正ローラー65との間に高い摩擦力が生じることを可及的に抑制することができる。
本実施形態では、カール矯正ローラー65の軸方向(前後方向)に並ぶように、複数の当接部材70A,70Bが配置されている。具体的には、2つの当接部材70A,70Bが配置されている。以下では、後側の当接部材を「第1当接部材70A」と称し、前側の当接部材を「第2当接部材70B」と称する。第1当接部材70Aと第2当接部材70Bとは、カール矯正ローラー65の周方向及び軸方向に相互に離れている。第1当接部材70Aは、第1支持部材71Aによって従動回転可能に支持され、第2当接部材70Bは、第2支持部材71Bによって従動回転可能に支持されている。第1支持部材71Aと第2支持部材71Bとは、第1ローラー支持ホルダ661の一部を構成し、互いに独立して、第1ローラー支持ホルダ661の底板662に取り付けられている。
第1支持部材71A及び第2支持部材71Bは、第1ローラー支持ホルダ661の一部を構成し、底板662に取り付けられることにより、第1ローラー支持ホルダ661の回動軸6611を中心とした回動に応じて、カール矯正ローラー65と共に移動可能となる。これにより、第1支持部材71Aに支持された第1当接部材70Aと第2支持部材71Bに支持された第2当接部材70Bとは、カール矯正ローラー65に対する位置が一定に維持される。このため、カール矯正ローラー65が撓もうとしたときに第1及び第2当接部材70A,70Bがカール矯正ローラー65に当接して従動回転し、カール矯正ローラー65に過度の撓みが生じることを防止することができる。
<ガイド部材>
次に、図2~図4に加えて、図5A、図5B、図6~図9を参照して、カール矯正装置60に備えられるガイド部材80について説明する。図5A及び図5Bは、ガイド部材80及びガイド保持部材81の取付状態を示す分解斜視図である。図6は、ガイド部材80及びガイド保持部材81の斜視図である。図7は、ガイド保持部材81に固定される摺動部材82の近傍を拡大して示す斜視図である。図8は、カール矯正装置60に備えられる付勢部材83の近傍を拡大して示す斜視図である。図9は、摺動部材82を拡大して示す図である。
ガイド部材80は、第1ローラー支持ホルダ661の一対の第1支持プレート661Pの間において幅方向(前後方向)の全域にわたって設けられる板状の部材である。ガイド部材80は、シートガイド片611によってガイドされつつ無端ベルト62に供給されたシートSを、ニップ部NPに向けてガイドする。
ガイド部材80は、ガイド保持部材81に保持されている。ガイド保持部材81は、図5A、図5B及び図6に示すように、カール矯正ローラー65の軸方向(前後方向)に沿って延びる板状に形成され、右側の面にてガイド部材80を保持し、両端部に挿通孔811Aが形成された挿通部811を有する(図6参照)。ガイド保持部材81は、挿通孔811Aにカール矯正ローラー65が挿通されることにより(図8参照)、一対の第1支持プレート661Pの右端部においてカール矯正ローラー65に吊り下げられている。ガイド保持部材81がカール矯正ローラー65に吊り下げられた状態において、ガイド部材80は、上下方向に延びる鉛直姿勢で本体フレーム61のシートガイド片611と対向している(図2~図4参照)。
また、ガイド保持部材81には、前後方向両端部の挿通部811よりも内側に、摺動部材82がそれぞれ固定されている。摺動部材82は、カム回転軸6641と対向するように、ガイド保持部材81においてガイド部材80が保持されている右側の面とは反対の左側の面に固定されている。摺動部材82は、ニップ幅調整カム664の回転に連動した第1ローラー支持ホルダ661の回動に応じて、カム回転軸6641に当接しながら上下方向に摺動する(図2~図4、図7参照)。
ガイド保持部材81は、カール矯正ローラー65に吊り下げられることにより、第1ローラー支持ホルダ661の回動に応じて、鉛直姿勢を保った状態で上下方向に移動する。このとき、摺動部材82がカム回転軸6641に当接しながら上下方向に摺動するため、第1ローラー支持ホルダ661の回動に際してガイド保持部材81の鉛直姿勢が保たれる。これにより、ガイド保持部材81に保持されたガイド部材80は、カール矯正ローラー65に対する位置及び姿勢が一定に維持される。このため、ガイド部材80によるニップ部NPへのシートSのガイドの安定性を確保することができ、ニップ部NPに対してシートSを好適に通過させることが可能となる。
また、図8に示すように、ガイド保持部材81と第1ローラー支持ホルダ661との間には、付勢部材83が接続されている。ガイド保持部材81の前後方向の両端部にそれぞれ対応して、2つの付勢部材83が配置されている。本実施形態では、付勢部材83は、一端部がガイド保持部材81に接続され、他端部が第1ローラー支持ホルダ661の底板662に設けられたフック部662Fに接続されたバネ部材である。付勢部材83は、摺動部材82がカム回転軸6641に当接するようにガイド保持部材81を、第1ローラー支持ホルダ661に対して付勢する。これにより、ガイド保持部材81は、摺動部材82のカム回動軸6641に対する当接方向と反対側の右側へ揺動することが規制される。このため、第1ローラー支持ホルダ661の回動に応じてガイド保持部材81が鉛直姿勢を保った状態で上下方向に移動したときに、摺動部材82は、付勢部材83の付勢力によってカム回転軸6641に確実に当接しながら上下方向に摺動する。この結果、第1ローラー支持ホルダ661の回動に際してガイド保持部材81の鉛直姿勢が保たれるので、ガイド保持部材81に保持されたガイド部材80は、カール矯正ローラー65に対する位置及び姿勢が一定に維持される。
また、前述したように、ニップ幅調整機構66では、ニップ幅調整カム664の回転に連動して第1ローラー支持ホルダ661が回動軸6611の軸回りに回動する。第1ローラー支持ホルダ661が回動すると、その第1ローラー支持ホルダ661に支持されたカール矯正ローラー65が、ニップ部NPのニップ幅が変化するように、無端ベルト62に対して移動する。このような、第1ローラー支持ホルダ661の回動軸6611を中心とした回動に伴うカール矯正ローラー65の移動軌跡は、回動軸6611を中心とした円弧状となる。図9に示すように、摺動部材82のカム回転軸6641に対する当接面821の、カム回転軸6641の軸方向から見た形状は、カール矯正ローラー65の前記移動軌跡に対応した円弧状である。これにより、第1ローラー支持ホルダ661の回動に応じてガイド保持部材81が鉛直姿勢を保った状態で上下方向に移動したときに、ガイド保持部材81に保持されたガイド部材80は、カール矯正ローラー65に対する位置及び姿勢がより確実に一定に維持される。このため、ガイド部材80によるニップ部NPへのシートSのガイドの安定性を確保することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変形実施形態を採ることができる。
上記の実施形態では、画像形成装置1としてインクジェット記録装置について説明したが、本発明の画像形成装置1はインクジェット記録装置に限定されるものではない。本発明の画像形成装置1は、画像が形成されたシートSのカールを矯正するカール矯正装置60を備えた装置であればよく、インクジェット式以外でも、レーザービーム式、サーマル式、ワイヤドット式等の種々の画像形成方式(記録方式)の装置とすることができる。
1 画像形成装置
50 画像形成部
60 カール矯正装置
61 本体フレーム
62 無端ベルト
63 第1支持ローラー
64 第2支持ローラー
65 カール矯正ローラー
66 ニップ幅調整機構
661 第1ローラー支持ホルダ
6611 回動軸
661P 一対の第1支持プレート
662 底板
664 ニップ幅調整カム(カム部材、回動部)
6641 カム回転軸(回動部)
80 ガイド部材
81 ガイド保持部材
82 摺動部材
821 当接面
83 付勢部材

Claims (5)

  1. 画像が形成されたシートのカールを矯正するカール矯正装置であって、
    軸回りに回転可能に設けられる一対の支持ローラーに架け渡され、周回走行する無端ベルトと、
    前記無端ベルトが湾曲した形状のニップ部を形成するように、前記一対の支持ローラー間において前記無端ベルトの外周面に圧接され、前記ニップ部を通過する前記シートのカールを矯正するカール矯正ローラーと、
    前記カール矯正ローラーを前記無端ベルトに対して離接する方向に移動させることにより、前記ニップ部におけるニップ幅を変化させるニップ幅調整機構と、
    前記シートを前記ニップ部へガイドするガイド部材と、
    を備え、
    前記ニップ幅調整機構は、
    前記カール矯正ローラーを回転可能に支持するローラー支持ホルダと、
    前記カール矯正ローラーが前記無端ベルトに対して離接する方向に移動するように、前記ローラー支持ホルダを所定の回動軸の軸回りに回動させる回動部と、を含み、
    前記ガイド部材は、前記カール矯正ローラーに対する位置及び姿勢が一定に維持されるように、ガイド保持部材によって保持された状態で、当該ガイド保持部材を介して当該カール矯正ローラーに吊り下げられており、
    前記ガイド保持部材は、前記カール矯正ローラーに対する前記ガイド部材の位置及び姿勢が一定に維持されるように、前記ローラー支持ホルダの回動に応じて鉛直姿勢を保った状態で上下方向に移動可能である、カール矯正装置。
  2. 前記ローラー支持ホルダは、
    所定の間隔をおいて互いに対向して配置され、前記カール矯正ローラーを支持する一対の支持プレートと、
    前記一対の支持プレートの間に配置され、前記カール矯正ローラーに沿って延びる底板と、を含み、
    前記回動部は、前記底板の下方側において前記カール矯正ローラーに沿って延びるカム回転軸の軸回りに、前記底板に当接しながら回転するカム部材によって構成され、
    前記ガイド保持部材には、前記カム部材の回転に連動した前記ローラー支持ホルダの回動に応じて前記カム回転軸に当接しながら摺動し、前記ガイド保持部材の鉛直姿勢を保持する摺動部材が固定されている、請求項に記載のカール矯正装置。
  3. 前記摺動部材が前記カム回転軸に当接するように、前記ガイド保持部材を付勢する付勢部材を、更に備える、請求項に記載のカール矯正装置。
  4. 前記摺動部材の前記カム回転軸に対する当接面の、前記カム回転軸の軸方向から見た形状は、前記ローラー支持ホルダの回動に伴う前記カール矯正ローラーの移動軌跡に対応した円弧状である、請求項又はに記載のカール矯正装置。
  5. シートに画像を形成する画像形成部と、
    前記画像形成部により画像が形成されたシートのカールを矯正する、請求項1~のいずれか1項に記載のカール矯正装置と、を備える、画像形成装置。
JP2018077647A 2018-04-13 2018-04-13 カール矯正装置及びこれを備えた画像形成装置 Active JP7077741B2 (ja)

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