JPH02178165A - カール矯正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複写機、又はプリンタ等において、トナー像が
定着されることによって生じる用紙のカールを矯正する
カール矯正装置に関する。

〔従来技術〕

複写機等に装備されているトナー像を定着する為の定着
装置においては、両面／複写等を行う場合の再給紙時の
祇詰り及び画像形成不良、又はソータ等のトレイにおけ
るスタック不良が起こらないように、トナ一定着後の用
紙がカールしないようにする必要がある。このカールは
用紙が室内の湿度に応じた水分を含んでいる為、特に定
着装置に加熱手段を存する場合に、熱の影響を受けて容
易に発生することが分かっているが、定着装置では用紙
の吸湿量、即ち含水率の幅広い変化に対応するのに限界
がある。

この為、定着装置から排出された用紙に対してカールを
矯正するカール矯正装置が種々提案されており、例えば
特開昭６０−１８２４６１号公報に開示されているもの
では、トナー像の転写前の用紙の含水率を検出しておき
、この含水率に応じた量の水蒸気をトナー像定着後の用
紙に付与している。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述の従来装置においては、水蒸気を用いて
カールの矯正を行っているが、水蒸気という性質上、用
紙の含水率によって異なるカールの程度に応じた的確な
量を特定するのが困難であり、これが少ない場合には、
カールが十分矯正されず、また多過ぎる場合には、例え
ば複数枚に亘る連続コピーによってトレイ上に排出され
る用紙同士が付着し、後の取り扱いがしすら（なったり
、再給紙時においては再給紙機構の通紙性が悪化すると
いう問題がある。更に水蒸気は定着装置から排出される
用紙の排出速度にも対応した適正な量が与えられないと
、同様の問題が生じてしまう。

つまり、同じ水蒸気量でも用紙の排出速度が速い定着装
置では、十分に矯正できなかったり、逆に遅い定着装置
では矯正し過ぎることが起こるのである。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、カー
ルを矯正する手段に、矯正量の変更程度が明確に判断で
きるものを用いることにより、カールの程度に応じた的
確な矯正量を特定でき、定着装置の用紙の排出速度とも
、その高低と無関係に適正かつ容易に対応できるカール
矯正装置の提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係るカール矯正装置は、記録用紙の含水率を検
出し、この検出結果に基づいてトナー像定着後の記録用
紙に生じるカールを矯正する矯正量を変更するようにな
してあるカール矯正装置において、記録用紙の搬送路と
、該記録用紙の搬送路に介装され、記録用紙をこれのカ
ールの方向と反対の方向へ押圧する押圧部と、該押圧部
を加熱する加熱手段と、前記含水率の検出結果に応じて
前記加熱手段の加熱温度を変更する手段とを具備するこ
とを特徴とする。

〔作用〕

トナー像が定着された記録用紙は、記録用紙の含水率に
応じた温度に加熱された押圧部により記録用紙のカール
の方向と反対の方向へ押圧されて搬送される。そうする
と記録用紙は、押圧部により熱が加えられて扱かれるこ
とにより、カールが矯正される。

〔実施例〕

以下、本発明をその実施例を示す図面に基づき具体的に
説明する。第１図は本発明に係るカール矯正装置の複写
機への装備状態を示す模式的内部構造図である。複写機
１００は、原稿台１０１の下方に露光ランプ１０２ａを
備える光学走査ユニット１０２を配設しており、原稿台
１０１上に載置された原稿が露光走査され、矢符Ｃ方向
へ回転される感光体ドラム１０３上へ露光画像が導かれ
る。現像器１０４は感光体ドラム１０３上に形成される
静電潜像をトナー像に現像し、このトナー像は、タイミ
ングローラ１０９から給送される用紙の上面に転写チャ
ージャ１０５を用いて転写され、転写された用紙は分離
チャージャ１０６により感光体ドラム１０３から分離さ
れる。トナー像が転写される用紙は給紙カセット１１０
、又は１１１から選択的に供給され、タイミングローラ
１０９にて一旦停止された後、用紙上の所定の転写位置
への給送タイミングを待って感光体ドラム１０３と転写
チャージャ１０５との間へ送り込まれる。タイミングロ
ーラ１０９は給送される用紙の含水率を検出する含水率
検出器７２（第６図参照）の一部をなしており、この検
出信号は制御部７０へ入力される 感光体ドラム１０３から分離された用紙は搬送ベルト１
０７を介して定着装置１０８へ送られ、ここでトナー画
像が溶融定着された後、定着装置１０８の機外への排紙
口に取付けられた本発明に係るカール矯正装置本体１内
へ送り込まれる。

第２図は定着装置１０８及びカール矯正装置本体１の内
部構造を示す斜視図、第３図は同じくその縦断面図であ
る。定着装置１０８は用紙搬送方向上流側及び下流側に
夫々開口ガイド部４２及び４３を形成するハウジング４
１を備えており、各開口ガイド部４２及び４３の内側部
に夫々ローラ対４４及び４９を配設しである。ローラ対
４４はヒータ４６を内蔵する上ローラ４５及び下ローラ
４７を備え、上ローラ４５の外周部には温度検出センサ
４８を接触させてあり、各ローラ４５．４７並びにもう
一方のローラ対４９におけるローラ５０，５１は夫々図
示しない駆動手段により矢符方向へ回転される。

ローラ対４４及び４９間にはガイド板５２及び５３が設
けである。

開口ガイド部４３の下側部分には、カール矯正装置本体
１を複写機１００に装着する為の取付は板６０の一端が
、支持される受は部５４が形成してあり、取付は板６０
はボルト６１によって複写機１００に固定しである。

カール矯正装置本体１は上カバー３及び下カバー４より
なるハウジング２を有しており、第３図に示すように用
紙の搬送方向上流側及び下流側の側壁に夫々開口ガイド
部６及び７を形成しである。

下カバー４と前記取付は板６０とはボルト６２．６３に
よって固定されており、この結果、カール矯正装置本体
１の間口ガイド部６、即ち用紙の搬入口は定着装置１０
８の開口ガイド部４３、即ち用紙の搬出口と対向するよ
うになっている。

各開口ガイド部６及び７の内側部には夫々ローラ対８及
び１１が配設してあり、ローラ対８は相互に圧接するロ
ーラ９及び１０よりなり、ローラ１０の一端部に設けら
れたギヤ１４に複写機１００内に配設しである図示しな
いモータの駆動力がベルトｂを介して伝達されることに
より、各ローラ９及び１０は夫々矢符方向へ回転される
。また、ローラ対１１は相互に圧接するローラ１２及び
１３よりなり、ローラ１３の一端部に設けられたギヤ１
５にカール矯正装置本体１に配設されたローラ駆動モー
タ１６の駆動力が伝達されることにより各ローラ１２及
び１３は夫々矢符方向へ回転されるようになっている。

ローラ対８の回転速度は定着装置１０８の排出側のロー
ラ対４９の回転速度と等しく設定されており、ローラ対
１１の回転速度がローラ駆動モータ１６によって変更自
在になっている。ローラ対１１の回転速度はローラ駆動
モータ１６に内蔵された回転エンコーダ１７（第５図参
照）によって検出され、予め制御部７０内に記憶されて
いるローラ対８の設定速度との比をとることにより　（
この演算は制御部７０で行われる）、ローラ対１１のロ
ーラ対８に対する回転速度比が分かるようになっている
。

各ローラ対８及び１１の間には、夫々中央部を上方及び
下方に屈曲させた上ガイド１７及び下ガイド１８が、各
ローラ対８及び１１のニップ位置Ｎ＋　、Ｎｔを結ぶ線
の上下に分かれて位置するように夫々配設しである。

上ガイド１７及び下ガイド１８間には、ローラ対８と１
１との間を引張状態で搬送される用紙に接触して、これ
をニップ位置Ｎ＋　、Ｎｚを結ぶ線の上、又は下に押し
上げ、又は押し下げて変曲させる押圧部１９が設けであ
る。押圧部１９は、概略、２枚のガイド部材２０．２１
にて構成され、これらのガイド部材２０．２１は夫々の
端部が、その軸長方向を各ローラ対８及び１１の軸長方
向と平行に位置させた軸２２で回動可能に連結されてい
る。

軸２２は、その両端をハウジング２の奥側及び手前側の
側壁５．５に形成したガイド溝２３，２３を介して外部
に突出し、その突出部分を側壁５，５に支軸２４．２４
を介して回動自在に設けたギヤ２５．２５に支持させで
ある。

ガイド部材２０の奥側及び手前側には１２６．２６が形
成してあり、これらの内部には側壁５，５間に架は渡し
て固定した軸２７が挿入させである。ガイド部材２１の
奥側及び手前側にはピン２８．２８が突設してあり、こ
れらは側壁５．５に形成した溝２９゜２９に挿入され、
移動可能にガイドされている。

前記軸２２を支持するギヤ２５　、２５は、軸３２の両
端に取付けたギヤ３３．３３と噛合させてあり、軸３２
は側壁５．５に回動自在に支持されると共に、軸長方向
の略中夫に設けたウオームホイル３４に、押圧部駆動モ
ータ３５のウオーム３６を噛合させている。

従って押圧部駆動モータ３５を駆動することにより、駆
動軸３２及びギヤ３３が矢符ａ１、又はａ２方向に回転
され、ギヤ２５が支軸２４を中心に矢符す、、又はｂｔ
力方向回転し、軸２２がガイド溝２３に沿って移動され
、押圧部１９のガイド部材２０．２１は下方向（第２図
、第３図に示す状態）、又は第４図の縦断面図に示す上
方向へ屈曲されるのである。

このとき、ガイド部材２０は、溝２６を介して軸２７に
沿って若干移動し、またガイド部材２１はそのピン２８
．２８が側壁の溝２９．２９内を若干移動する為、夫々
のガイド部材２０．２１は無理なく動作する。

また、ガイド部材２０．２１がなす軸２２の軸心を中心
とした屈曲角度θは、押圧部駆動モータ３５に内蔵しで
ある回転エンコーダ３７（第５図参照）によって押圧部
駆動モータ３５の回転量から検出されるようになってい
る。

前記軸２２の外周部であって、ガイド部材２１の内側に
は前記加熱手段たる抵抗体ヒータ３０が配設され、軸２
２の両端面が一対の電極板３１．３１に接触させてあり
、該電極板３１．３１及び軸２２を介して前記抵抗体ヒ
ータ３０に電圧が印加され、抵抗体ヒータ３０は発熱す
るようになっている。抵抗体ヒータ３０の温度は、ヒー
タ３０に接触されたサーミスタ３８（第５図参照）によ
って検出されるようになしてあり、任意の温度に調節で
きるようになっている。

ハウジング２の開口ガイド部７、即ち用紙の排出部分に
は排紙トレイ１１２が配設しである。

第５図は本発明に係るカール矯正装置の制御系のブロッ
ク図である。マイクロコンピュータを用いてなる制御部
７０には、前記含水率検出器７２の検出信号、ローラ対
１１の回転速度を得る為の回転エンコーダ１７の検出信
号、押圧部１９のガイド部材２０゜２１の屈曲角度θを
得る為の回転エンコーダ３７の検出信号及び抵抗体ヒー
タ３０の温度を得る為のサーミスタ３８の検出信号が夫
々入力しである。

第６図は含水率検出器７２の回路図である。上下のロー
ラ１０９ａ及び１０９ｂは夫々導電性を有するものを用
いてあり、上ローラ１０９ａには直流電源■。が接続さ
れ、下ローラ１０９ｂには抵抗Ｒ及び電圧比較器７３の
一方の入力端子が接続しである。電圧比較器７３の他方
の入力端子には基準電圧Ｖｒｅｆが与えてあり、電圧比
較器７３の出力信号が制御部７０に人力しである。給紙
カセットから送り出され、タイミングローラ１０９ａ及
び１０９ｂにて挟持される用紙Ｐは、これが吸湿状態に
あるとき、用紙Ｐの体積抵抗が小となる結果、電圧■１
が大となる。一方、用紙Ｐが吸湿していないとき、用紙
体積抵抗が大となり、電圧■１は小となる。このように
電圧■。

の大小に置き換えられた用紙Ｐの含水率は電圧比較器７
３により基準電圧Ｖｒｅｆと比較される。本実施例にお
いては、含水率５％に対応する電圧を基準電圧として設
定しである。つまり、■１≧Ｖ　ｒｅｆであれば含水率
５％以上であり、Ｖ、＜Ｖｒｅｆであれば含水率５％未
満であり、夫々信号として制御部７０へ入力される。

なお、本実施例においては、含水率を上述の如く用紙の
抵抗値から検出する構成としであるが、これに限定され
るものではなく、例えばマイクロ波の発受信器を用い、
マイクロ波が用紙を透過するときに用紙の含水量に応じ
て減衰する量か゛ら検出するものでも良く、このような
センサをタイミングローラ１０９の用紙搬送方向上流側
に配設することができる。

一方、制御部７０の出力側には、ローラ対１１を回転す
るローラ駆動モータ１６及びガイド部材２０．２１を屈
曲動作する押圧部駆動モータ３５が夫々図示しない駆動
回路を介して接続してあり、また、温度調節部７１を介
して抵抗体ヒータ３０が接続しである。

以上の如く構成された本発明に係るカール矯正装置にお
ける制御部７０の制御動作は、まず、複写機１００の複
写動作に応じてタイミングローラ１０９へ用紙が搬送さ
れると、その用紙の含水率が検出されて制御部７０へ入
力される。通常、ｒｐｃ用紙は、５％程度の含水率の場
合に定着装置から排出される用紙にカールが生じないよ
うに定着装置の加熱温度等の条件が設定されている。と
ころが用紙は複写機が置かれている室内の湿度に応じて
含水率が変化しており、一般に含水率が５％を超えると
定着装置から排出される用紙はバックカール、即ち中央
部が上面側へ突出する状態を示し、逆に５％を下回ると
フェイスカール、即ち中央部が下面側へ突出する状態を
示す。

そこでトナー像が転写される直前の用紙の含水率に応じ
て用紙に生じるカールの方向を予測し、これを矯正する
方向へ押圧部１９のガイド部材２０．２１を屈曲させる
べくモータ３５を駆動すると共に、ローラ対８及び１１
を所定の回転速度比、即ち搬送中に適当な張力を与える
為に排出側のローラ対１１の回転速度をローラ対８のそ
れよりも少し高くして回転駆動する。

そし、て本発明の要部をなす、押圧部１９の抵抗体ヒー
タ３０の温度を検出した用紙の含水率に応じた温度に調
節する。

この間、用紙は前述した複写動作に伴ってトナー像が転
写され、搬送ベルト７を介して定着装置１０８に搬送さ
れる。そしてローラ対４４のヒータ４６の熱によりトナ
ー像が用紙上に溶融定着され、用紙はローラ対４９から
定着装置本体１内へ装入される。本実施例においては、
バックカールが生じる用紙を矯正する場合について説明
する。この場合、押圧部１９は第２図及び第３図に示す
状態に設定されており、用紙は第３図の破線に示す経路
を搬送される。用紙の先端がローラ対１１まで達すると
、ローラ対１１の回転速度がローラ対８の回転速度より
高くなるように回転速度比を設定しであるので、用紙に
はローラ対８及び１１間で引張力が加えられ、ガイド部
材２０．２１が下方に屈曲されていることにより、用紙
はカールしている方向と反対方向へガイド部材２０．２
１に押圧され、その押圧部分に設けである抵抗体ヒータ
３０の熱が加えられた状態で搬送される。

これにより、用紙はガイド部材２０．２１の屈曲部分に
より加熱されて扱かれることにより効果的にカールが矯
正されるのであり、この矯正力は抵抗体ヒータ３０の温
度を調節することによって変更でき、温度を高くする程
、矯正力は増加するのである。

第７図は、本発明装置におけるトナー像が転写される前
の用紙の含水率と、用紙の押圧部の表面温度と、押圧部
１９の屈曲方向との関係の一例を示すグラフである。縦
軸は押圧部分表面温度を示し、横軸は用紙の含水率と屈
曲方向とを示す。前述したように通常、含水率が５％の
ときはカールが生じないように、定着装置１０８は設定
されているので、このときは屈曲角度θを１８０度とし
、ガイド部材２０と２１とは略平坦に連なるようにし、
用紙を押圧しないようにしてあり、このときの押圧部表
面温度は、室温と同じでも良いが、本実施例においては
、約４０℃に設定しである。

含水率が５％を超えて高くなる程、バックカールの傾向
が強くなるので、屈曲角度θを１８０度以上、即ちガイ
ド部材２０．２１を下方へ突出させた状態で、含水率の
増加に応じて押圧部表面温度も高くなるようにしである
。逆に含水率が５％以下になると、フェイスカールの傾
向が強くなるので、屈曲角度θを１８０度以下、即ちガ
イド部材２０．２１を上方へ突出させた状態で、含水率
の減少に応じて押圧部表面温度が高くなるようにしであ
る。

なお、本実施例においては、押圧部１９の加熱手段に抵
抗体ヒータを用いているが、これに限定されるものでは
なく、クォーツハロゲンランプ等、他の加熱手段を用い
ても良い。また、押圧部１９の構成を、ガイド部材２０
．２１を屈曲させる構成のものを用いであるが、これも
限定されるものではなく、ローラ対８及び１１間で用紙
をカールの矯正方向へ押圧するものであれば良い。

更に、本実施例においては、カール矯正後の用紙は排紙
トレイ１１２上に排出される構成としであるが、勿論こ
れを両面複写、又は合成複写の為に複写機内へ再給紙す
る構成としても良い。

〔効果〕

以上の如く本発明に係るカール矯正装置においては、用
紙を加熱手段を備える押圧部によってカールの矯正方向
へ押圧して搬送するようにし、このとき押圧部の温度を
変更することにより、カールの矯正量を可変できる。

押圧部の温度は、明確に検出判断でき、かつ容易に制御
できるので、含水率に応じた的確な矯正量を特定するこ
とができるので、矯正量の過不足による不都合が生じる
ことなく、また、定着装置の用紙の排出速度にも影響さ
れずに、適正なカール矯正を行うことができる。

更に矯正後の用紙を再給紙して複写動作を行う場合にも
、例えばトナー転写後の用紙を感光体ドラムから分離し
易い方向へカールを付与することも可能であり、その場
合にも上述の理由からカールし過ぎることのない適正な
温度を設定して与えることができる等、本発明は優れた
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るカール矯正装置の複写機への装備
状態を示す模式的内部構造図、第２図は定着装置及びカ
ール矯正装置本体の内部構造を示す斜視図、第３図及び
第４図は同じくその縦断面図、第５図は制御系のブロッ
ク図、第６図は含水率検出器の回路図、第７図は用紙の
含水率と、押圧部表面温度と、押圧部の屈曲方向との関
係を示すグラフである。 ■・・・カール矯正装置本体　８，１１・・・ローラ対
１６・・・ローラ駆動モータ　１９・・・押圧部　３０
・・・抵抗体ヒータ　３５・・・押圧部駆動モータ　７
０・・・制御部　７１・・・温度調節部 特　許　出願人　　ミノルタカメラ株式会社代理人　弁
理士　　河　　野　　　登　　夫ｌど 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、記録用紙の含水率を検出し、この検出結果に基づい
   てトナー像定着後の記録用紙に生じるカールを矯正する
   矯正量を変更するようになしてあるカール矯正装置にお
   いて、 記録用紙の搬送路と、 該記録用紙の搬送路に介装され、記録用紙 をこれのカールの方向と反対の方向へ押圧する押圧部と
   、 該押圧部を加熱する加熱手段と、 前記含水率の検出結果に応じて前記加熱手 段の加熱温度を変更する手段と を具備することを特徴とするカール矯正装 置。