JPH0797116A

JPH0797116A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0797116A
Application number: JP5265825A
Authority: JP
Inventors: Akio Nemoto; 晶夫根本; Yuzo Isoda; 雄三磯田; Harukazu Sekiya; 治員関谷; Yoshiaki Watanabe; 吉章渡辺; Takao Samejima; 隆夫鮫島
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-09-29
Filing date: 1993-09-29
Publication date: 1995-04-11

Abstract

(57)【要約】【目的】シート材の種類や装置使用時の環境によって
変化する定着後のカールに対応できるカール除去装置を
提供することにある。【構成】シート材としての紙３に熱定着させる定着装
置と、この定着装置の下流側に紙３のカールを除去する
搬送ローラ対６，７を有するカール除去装置と、を備
え、この搬送ローラ６，７間の周速度に差を設け、定着
後の紙３のカールを打ち消し合う方向に搬送ローラ６，
７間の周速度を設定しカールさせることでカールを除去
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば電子写真等の画像
形成装置における熱定着後のシート材のカールを除去す
るカール除去装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に電子写真等の画像形成装置におい
ては、シート材である紙に転写された画像形成剤として
のトナー像に熱を加えて定着する熱定着の方法がとられ
ている。しかし、熱定着のプロセスにおいては、定着後
の紙が熱によってカールしてしまい、積載性および取扱
いに大きな悪影響を及ぼすことになる。

【０００３】そこで、定着後の紙のカール除去の方法と
して排紙に関係するローラへの紙の巻付き角度を大きく
し、紙に逆方向のカールを強制的に与える方法がとられ
ている。

【０００４】図１９に従来のカール除去装置の断面の概
略図を示し、図２０には正面図の概略を示す。また、図
２１には画像形成装置内の紙の動きを示す。図１３乃至
１５において、１０１は排紙ローラ、１０２は排紙コ
ロ、１０３は紙、１０４は駆動ギヤ、１０５は定着ユニ
ットを示している。１０４の駆動ギヤの駆動はベルト等
によって行なっている。また排紙コロ１０２は排紙ロー
ラ１の動きに伴って回転する。このとき図１９に示すよ
うに、二つの排紙コロ１０２を排紙ローラ１０１の周上
に配置することにより、紙は排紙ローラ１０１に巻き付
く状態となり、紙に逆カールを与えることが可能とな
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
従来の画像形成装置では定着ユニット１０５下流側の紙
のカールの状態は、紙種，紙サイズ等によって、カール
の大きさ，向きなど様々であり、排紙ローラ１０１への
紙の巻き付き角を調整しなければならない。しかし、構
成面から実現は非常に難しい。

【０００６】さらに、上記従来例では、カール除去装置
は定着ユニット１０５から離れた場所に存在しているた
め、シート材が定着ユニット１０５通過後、定着ユニッ
ト１０５の熱でカールし、その直後反転ガイドでシート
材のカールが大きくなる方向に曲げられ、シート材の温
度が下がりシート材のカールが固定した後でカール除去
装置にシート材が送りこまれる。このため、カール除去
装置によるカール対策は十分とはいえなかった。

【０００７】また、カール除去装置の効果を上げるた
め、コロの搬送ローラへの押圧を上げた場合シート材に
コロ跡がつき、画像品質上の問題があった。

【０００８】実際には、紙種や装置使用時の環境によっ
てカールの大きさやカールの方向が変化するため、定着
ローラ及びシート材搬送路によってつけられるカール方
向と反対方向で常に同じカール量をつけようとするカー
ル除去装置では十分な効果を得ることができなかった。

【０００９】本発明は、上記従来技術の問題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、シー
ト材の種類や装置使用時の環境によって変化する定着後
のカールに対応できるカール除去装置を提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、シート材に画像形成剤を熱定着さ
せる定着装置と、該定着装置の下流側にシート材のカー
ルを除去する搬送ローラ対を有するカール除去装置と、
を備えた画像形成装置において、前記カール除去装置の
搬送ローラ間の周速度に差を設けたことを特徴とする。

【００１１】また、前記定着装置の下流側にシート材の
カール方向および大きさを検出する検出手段を設けると
よい。

【００１２】一方、シート材に画像形成剤を熱定着させ
る定着装置を備えた画像形成装置において、前記定着装
置の下流側直後にガイド部材を設け、該ガイド部材はシ
ート材をはさんで互いに対向する位置にあり、シート材
搬送方向に対して垂直な方向には接触しないで重なり合
っていることを特徴とする。

【００１３】

【作用】上記のように構成されたカール除去装置では、
搬送ローラ間の周速度に差を設けることで、シート材の
表裏間で搬送力が異なることになる。

【００１４】また、定着装置の下流側にシート材のカー
ル方向および大きさを検出する検出手段を設けたので、
定着後のカール方向および大きさが検出される。

【００１５】一方、定着装置の下流側直後にガイド部材
を設け、該ガイド部材はシート材をはさんで互いに対向
する位置にあり、シート材搬送方向に対して垂直な方向
には接触しないで重なり合っているので、定着後のシー
ト材が前記ガイド部材により、定着直後にシート材搬送
方向に対して垂直な方向に曲げられた状態で搬送され
る。

【００１６】

【実施例】図１に本発明の基本原理となる紙とローラ間
に作用する力の構図を簡単に示す。図１において、３は
転写材としての紙、３ａは紙３の表面、３ｂは裏面、６
は上排紙ローラ、７は下排紙ローラ、Ｆは両方のローラ
６，７と紙３との摩擦力、Ｒはローラ半径を示してい
る。また図示はしていないが、図１において上排紙ロー
ラ６の方が下排紙ローラ７よりも周速度が遅く設定して
ある。また、下排紙ローラ７は紙送りスピードと等しく
設定してある。ただし、カールは図１下側にしており、
印字面も下側（３ｂ側）とする。このとき、紙３と排紙
ローラ６，７の間に働く摩擦力Ｆは、３ａ側の面では、
紙３の方がローラ６よりも速いため、図１に示すように
紙３の搬送方向と逆方向に作用する。

【００１７】これに対し、３ｂ側では、ローラ７と紙３
は等速か、あるいは若干ローラ７の方が速いため、摩擦
力Ｆは紙搬送方向と同じ方向に作用することになる。つ
まり、上下の排紙ローラ６，７間で紙３に作用する摩擦
力Ｆは逆向きとなり、この互いに逆向きの摩擦力Ｆによ
って紙３にせん断力が作用する。このとき、上排紙ロー
ラ６の方が遅いため、せん断作用により、紙３は上排紙
ローラ６に巻き付く状態となり、カールの除去が可能と
なる。

【００１８】また、一般に周速度の異なる２本のローラ
間を物が通過する場合には、その物の速度は周速度の速
い方のローラの速度に依存し、周速度の遅い方のローラ
に巻き付く傾向にある。したがって、先に述べた条件と
逆向きのカール（３ａ側）の場合には、上排紙ローラ６
と下排紙ローラ７の周速度を逆転させ、上排紙ローラ６
をプロセススピードに保ち、下排紙ローラ７をカールの
大きさに見合った分だけ遅くすることにより、すべての
カールに対応することが可能となる。（第１実施例）図２〜図４に本実施例の第１実施例を示
す。図２には、本実施例における本体の概略図を示して
いる。図２において１０は上排紙駆動ギヤ、１１は下排
紙駆動ギヤである。本実施例では図３に示すように、排
紙部の駆動にはプーリ８，９を用いることによって、各
排紙ローラ６，７の速度を可変とし、また、両ローラ
６，７共に駆動する。このときの駆動方法を図４に示
す。定着器の回転を上排紙駆動ギヤ１０に伝え、ベルト
を介してプーリ８を駆動し、上排紙ローラ６が回転す
る。さらに上排紙駆動ギヤ１０と下排紙駆動ギヤ１１が
噛み合っているため、下排紙ローラ７は上排紙ローラ６
と同様に下排紙駆動ギヤ１１，ベルト，プーリ８によっ
て駆動される。

【００１９】上記の様な構成にすることにより、図５に
示す様にプーリ８，９の幅をそれぞれ変えることによっ
て、両排紙ローラ６，７の周速度に差を与えることが可
能となる。また、本実施例における両ローラ６，７の材
質は共にゴムであり、摩擦係数が大きいため、先に述べ
た原理によって、紙３にせん断力を作用させ、カール除
去が可能となる。さらに、両ローラ６，７の周速度が可
変であるため、紙３が通過していない間は、両ローラ
６，７共に同速度で回転させることによって、両ローラ
６，７の摩耗を防ぐことができる。

【００２０】以上説明した様に、本実施例により熱定着
等によって紙３に付けられたカールを、紙種，紙サイ
ズ，カールの方向に関係なく確実にカールを除去するこ
とが可能となる。（第２実施例）第１実施例で両ローラ６，７間に周速度
の差を与えてカールを除去する場合、予めカールの方向
および大きさを知っておく必要がある。しかし、現状で
は紙種やサイズごとの平均的なカールの状態を統計的に
把握し、それに対処することしかできていない。

【００２１】そこで本実施例では、定着器下流側の紙３
のカール状況を一枚ずつ把握するためのカール検出手段
としてのカール検知装置を提案する。

【００２２】図６に本実施例の図を示す。図６において
３（＋）は（＋）カールの紙、３（−）は（−）カール
の紙を示している。また、１２は分離ガイド、１３はカ
ール検知レバー、１４は圧力センサ、１５はガイド、１
６はフォトセンサを示している。

【００２３】定着器下流側の紙３は（＋）あるいは
（−）のどちらかにカールしているため、分離ガイド１
２によって、カールの向きに応じた方へ分離される。図
７，８にその様子を示す。紙３（＋）は（＋）カールで
あるため、図７に示す様に分離ガイド１２によって右側
へ分離される。そのため紙３（＋）は圧力センサ１４ａ
を切る。この圧力センサ１４ａ，１４ｂによってカール
の方向が検知されることになる。さらに紙３が進むこと
により、図８に示す様に３（＋）は圧力センサ１４ｂを
切る。この圧力センサ１４ａ，１４ｂを切ることによ
り、通過する紙３それぞれのカールの大きさを圧力とし
て検知することができる。

【００２４】以上の原理により、定着器下流側のすべて
のカールの方向および大きさを検知することが可能とな
る。（第３実施例）第２実施例で説明したカール検知装置を
図２のＡ部に配設する。カール検知装置によって得られ
た紙３一枚ずつのカールデータに基づいてプーリの幅を
変化させる方法について本実施例で説明する。

【００２５】図９に本実施例の機構を示す。図９におい
て８´はプーリの外側の部分、１７および１８はモール
ドの軸、１９は板バネ、２０は電磁コイルを示してい
る。図９において、電磁コイル２０に電流が流れていな
いときは、プーリ８´は板バネ１９によって図中一番左
側へ押し付けられており、プーリ８´にかかっているベ
ルトの半径は一番大きくなっている。ここで、カール検
知装置によって得られた、カール方向のデータに基づい
て電磁コイル２０に電流を流すことにより、電磁コイル
２０と板バネ１９の間に磁界が発生し、板バネ１９は図
中の矢印の方向に引き寄せられ、図１０に示したように
なる。プーリ８´はモールドの軸１７，１８を介し板バ
ネ１９とリニアに接続されているため、プーリ８´も板
バネ１９と同時に矢印の方向へ移動する。したがってベ
ルトのかかっている半径をカール検出装置のカール方向
のデータに基づいて変化させることが可能となる。上記
機構をプーリ８および９に設けることにより、通紙する
一枚ずつの紙３のカール方向に対応することが可能とな
る。（第４実施例）図１１は本発明の第４実施例を示す。図
１１において８´は実施例３と同様にプーリの外側半分
を示しており、２１は回転しない板材を示しており、２
２は引張りコイルバネ、２３はプーリ８´に取り付けら
れた軸で、プーリ８´と共に回転する。また、２４はス
クリューであり、モータ２５の回転により図中の左右へ
伸び縮みする。板材２１は引張りコイルバネ２２によっ
てモータ２５の方へ引き付けられている。そのため、ス
クリュー２４が伸び縮みすることにより、板材２１は図
中左右方向へスクリュー２４の動きに合せて移動する。
さらに板材２１はＢ部パッチンによって軸２３と連結し
ている。したがって、軸２３はプーリ８´と共に回転す
るが、板材２１は回転することはない。

【００２６】第２実施例で説明したカール検知装置を図
２のＡ部に設け、通紙される紙３のカール方向および大
きさのデータをコントローラに取り込む。コントローラ
では、この取り込んだデータに基づいて、モータ２５を
必要量だけ、どちらかの方向へ回転させる。この様な機
構にすることにより、スクリュー２４は伸び縮みする。
スクリュー２４がデータに応じて伸び縮みすることによ
り、板材２１がスクリュー２４の動きと同時に移動す
る。

【００２７】板材２１が移動することにより、プーリ８
´は軸２３を介してスクリュー２４の動きに対しリニア
に移動することが可能となる（図１２参照）。図１１の
構造をプーリ９にも配設する。紙３が通らない間は、あ
るホームポジションへプーリ９を移動させることによ
り、上下のロールの摩耗を防ぐ。

【００２８】この様な機構にすることにより、通紙され
る紙３それぞれのカールの状態および、すべての紙サイ
ズ，紙種，印字パターン等による様々なカールに対応す
ることが可能となる。（第５実施例）図１３は本発明の第５実施例を示す。図
１３において、トレイ３０と中板３１に積載されたシー
ト材は、給紙ローラ４１及びシート材の先端部を給紙ロ
ーラ４１に押圧又は離隔する中板３１及び中板３１の給
紙ローラ４１への押圧・離隔に連動して給紙ローラ４１
に押圧又は離隔し、給紙ローラ４１とシート材の当接に
よって給紙されたシート材の重送を防止する分離部材３
２によって一枚ずつシート材が本体装置に供給される。

【００２９】本体装置内へ搬送されたシート材は、二組
の搬送手段（第１搬送ローラ４３と第１搬送コロ４２及
び第２搬送ローラ４５と第２搬送コロ４４）と本体装置
内でのシート材先端位置を検知するレジストセンサ５２
によって一旦停止させられ、感光体ドラム４０に潜像を
形成するレーザスキャナ３３のレーザ照射開始時期と、
図示されない潜像の現像過程によって形成された感光体
ドラム４０上トナー像のシート材への転写位置とのタイ
ミングを計り、再度シート材搬送を開始する。感光体ド
ラム４０上のトナー像は転写ローラ４６によってシート
材上に転写され、シート材は搬送ガイド５３，５４上を
通り、内部にヒータを有する定着ローラ４７及び加圧ロ
ーラ４８に送られる。定着ローラ４７と加圧ローラ４８
のニップに挾持・搬送されるシート材は定着ローラ４７
から受ける熱によってトナー像が溶融・定着されると同
時に、定着ローラ４７との接触面が熱収縮し、定着ロー
ラ４７を包むようにカールする。定着ローラ４７の直後
に配置されるガイド部材であるガイド５５及び５６はシ
ート材をはさんで対向し、下ガイド５６にあけられた穴
または溝に上ガイド５５の一部がはいりこんでいる。こ
の状態を図１３（ｂ）に示す。ガイド５５，５６に沿っ
て搬送されるカールしたシート材の搬送方向に対して垂
直方向の断面は図１４に示すように波状になっており、
シート材搬送方向の曲げ剛性が向上する。本実施例は波
状であるが、曲げ剛性が向上する形状であればどんなも
のでもよい。定着ローラ４７及び加圧ローラ４８をぬけ
てカールしたシート材の先端部はガイド５５と５６のオ
ーバーラップ部シート材搬送方向に対し垂直方向で凸部
又は凹部の波形が形成されてシート材の曲げ剛性があが
りシート材が真直になり、カールが矯正される。シート
材は定着ローラ４７通過後まだ高温の状態で矯正される
ためカール矯正の効果が大きい。

【００３０】ガイド５５，５６を通過したシート材は搬
送路５７，５８を通り、再び湾曲させられ、カールして
しまうが、シート材をローラ４９に２つのコロ５０，５
１によって巻きつけるように押しあて、搬送路５７，５
８でつけられたカールと反対方向のカールをつけてや
り、カール同士が打ち消し合うようにしてカールを矯正
する。ローラ４９及びコロ５０，５１によって構成され
るカール除去装置を通過したシート材は本体装置上面に
配置された積載台５９に排出される。

【００３１】なお、排出前に第１実施例等のカール除去
装置を設け、さらにカール除去効果を向上させることも
できることは当然である。（第６実施例）第６実施例を図１５に示す。定着ローラ
４７及び加圧ローラ４８を通過したシート材は上ガイド
６１及び下ガイド６２の間を通る。上ガイド６１からは
リブ６１ａが図面垂直方向に複数個設けられており、リ
ブ６１ａの間又は隣には下ガイド６２に設けられたリブ
６２ａが入りこんでおり、リブ６１ａと６２ａはガイド
面に対し直角方向では接触することなく互いに重なる高
さに設定されている。シート材はリブ６１ａと６２ａの
重なり合う領域でシート材搬送方向に対し直角方向に凸
部と凹部が形成されることでシート材のまるまりを防止
する。（第７実施例）第７実施例を図１６，図１７に示す。図
１６，図１７において、定着ローラ４７の右に設置され
た上ガイド６３及び下ガイド６４の間を画像定着後のシ
ート材が通過する。ガイド部材である複数のコロ６５及
びプーリ７３が軸７２の同軸上に固定されており、軸７
２は上ガイド６３に回転自在に係合されている。複数の
コロ６５は図面垂直方向には下ガイド６４に設けられた
複数のリブ６４ａと接触することなく重なり合う。定着
ローラ４７と同軸上に設けられたプーリ７４は定着ロー
ラ４７と一緒に回転する。プーリ７４はベルト７５を介
してプーリ７３に駆動を伝え、コロ６５を積極的に回転
させる。コロ６５を積極的に回転させることで、定着ロ
ーラ４７で熱を加えられてコシの弱くなったシート材を
スムーズにコロ６５とリブ６４ａで形成されるガイド部
を通過させることが可能になると同時に、コロ６５の回
転速度をシート材搬送速度よりも速くすることで定着ロ
ーラ４７とコロ６５がシート材を引っ張りあいカールを
矯正する効果を高めることが可能になる。（第８実施例）第８実施例を図１８に示す。定着ローラ
４７のシート搬送方向下流側に配置された上ガイド６６
及び下ガイド６９には軸７６，７７，７８，７９が回転
自在に係合され、それぞれの軸にはコロ６７，６８，７
０，７１が取り付けられている。コロ６７，６８，７
０，７１はそれぞれの軸７６，７７，７８，７９に複数
個並べて設置されており、コロ６７とコロ７０、コロ６
８とコロ７１は図面垂直方向に接触することなく重なっ
て配置されている。

【００３２】さらに軸７６及び７７にはプーリ８０，８
１が取り付けられており、定着ローラ４７と同軸に取り
付けられたプーリ８２とベルト８３によって定着ローラ
４７から駆動を受け、コロ６７と６８を積極的に回転さ
せる。また８４はベルト８３をプーリ８０及び８１に押
圧するテンションローラである。

【００３３】軸７８と７９にはプーリ８５，８６が取り
付けられており、加圧ローラ４８と同軸に取り付けられ
たプーリ８７とベルト８９によって加圧ローラ４８から
駆動を受け、コロ６７とコロ６８を積極的に回転させ
る。また８８はベルト８９をプーリ８５に押圧するため
のテンションローラである。

【００３４】コロ６７，６８，７０，７１をシート材搬
送速度よりも速く回転させることで、定着ローラ４７を
通ってコシの弱くなったシート材を確実にガイド部へ搬
送させると同時に、定着ローラ４７とコロ６７，７０の
間でシート材を引っ張り合い、カールを矯正する効果を
高めることが可能になる。

【００３５】

【発明の効果】本発明は以上の構成および作用を有する
もので、搬送ローラ間の周速度に差を設けることで、シ
ート材の表裏間で搬送力が異なり、定着後のカールした
シート材を搬送ローラを対応させ動作させることでシー
ト材のカールが矯正できる。

【００３６】また、定着装置の下流側にシート材のカー
ル方向および大きさを検出する検出手段を設けたので、
定着後のカール方向および大きさが検出され、この検出
データに基づいて前記搬送ローラの周速度を対応させる
ことができ、カール除去がより的確になされる。

【００３７】一方、定着装置の下流側直後にガイド部材
を設け、該ガイド部材はシート材をはさんで互いに対向
する位置にあり、シート材搬送方向に対して垂直な方向
には接触しないで重なり合っているので定着後のシート
材が前記ガイド部材により、定着直後にシート材搬送が
大きくなり、真直に矯正され搬送することになる。定着
直後でカールがまだ固定されてないためカールの矯正効
果が大きくなる。

【００３８】従ってシート材のカールは除去され、排出
後の積載性が向上し、取り扱い易いシート材となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の原理を示す概略図である。

【図２】図２は本発明の実施例を示す概略図である。

【図３】図３は本発明の第１実施例を示す排紙ローラ概
略図である。

【図４】図４は本発明の実施例の駆動を示す概略図であ
る。

【図５】図５は本発明の第１実施例を示す排紙ローラ概
略図である。

【図６】図６は本発明の第２実施例を示すカール検知装
置の概略図である。

【図７】図７は本発明の第２実施例を示すカール検知装
置の概略図である。

【図８】図８は本発明の第２実施例を示すカール検知装
置の概略図である。

【図９】図９は本発明の第３実施例の機構を示す概略図
である。

【図１０】図１０は本発明の第３実施例の機構を示す概
略図である。

【図１１】図１１は本発明の第４実施例を示す概略図で
ある。

【図１２】図１２は本発明の第４実施例を示す概略図で
ある。

【図１３】図１３（ａ), (ｂ）は本発明の第５実施例を
示す概略図である。

【図１４】図１４は本発明の第５実施例を示すガイドの
概略図である。

【図１５】図１５は本発明の第６実施例を示す要部側面
図である。

【図１６】図１６は本発明の第７実施例を示す要部側面
図である。

【図１７】図１７は本発明の第７実施例を示す要部側面
図である。

【図１８】図１８は本発明の第８実施例を示す要部側面
図である。

【図１９】図１９は従来の排紙部の概略図である。

【図２０】図２０は従来の排紙部の概略図である。

【図２１】図２１は従来の画像形成装置の概略図であ
る。

【符号の説明】３紙（シート材）６上排紙ローラ７下排紙ローラ８，８´，９プーリ１３カール検知レバー１４，１４ａ，１４ｂ圧力センサ４７定着ローラ４８加圧ローラ５５，６１，６３，６６上ガイド（ガイド部材）５６，６２，６４，６９下ガイド（ガイド部材）６１ａ，６２ａ，６４ａリブ６５，６７，６８，７０，７１コロ（ガイド部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡辺吉章東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者鮫島隆夫東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シート材に画像形成剤を熱定着させる定
着装置と、該定着装置の下流側にシート材のカールを除
去する搬送ローラ対を有するカール除去装置と、を備え
た画像形成装置において、前記カール除去装置の搬送ローラ間の周速度に差を設け
たことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記定着装置の下流側にシート材のカー
ル方向および大きさを検出する検出手段を設けたことを
特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】シート材に画像形成剤を熱定着させる定
着装置を備えた画像形成装置において、前記定着装置の下流側直後にガイド部材を設け、該ガイ
ド部材はシート材をはさんで互いに対向する位置にあ
り、シート材搬送方向に対して垂直な方向には接触しな
いで重なり合っていることを特徴とする画像形成装置。