(57)【要約】【課題】記録媒体に生じた湾曲度合いの異なるカールを効果的に矯正することができるカール矯正装置及び画像形成装置を得る。【解決手段】記録媒体の湾曲度合いが小さい場合は、４本のシャフト部材６０を延伸方向に移動させる。曲率付与ロール５４で駆動ロール５２を弾性変形させて、駆動ロール５２の外表面７０の曲率を小さくしてカール矯正能力を弱める。一方、湾曲度合いが大きい場合は、１本のシャフト部材６０の下端に設けられた曲率付与ロール５４だけを駆動ロール５２に食い込むように押圧する。１個の曲率付与ロール５４だけを駆動ロール５２に食い込むように押圧することで、駆動ロール５２を局部的に弾性変形させ、駆動ロール５２の外表面７０の曲率を大きくしてカール矯正能力を強める。このように、記録媒体に生じた湾曲度合いの異なるカールを効果的に矯正することができる【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動し、弾性変形可能な駆動部材と、
記録媒体の搬送経路に沿って隣接して複数個配置され、前記駆動部材を弾性変形させると共に、前記駆動部材と従動回転する曲率付与ロール群と、
前記曲率付与ロール群の曲率付与ロールを夫々別個に可動させ、前記駆動部材を弾性変形させて前記駆動部材の外周面の曲率を変える可変手段と、
を備えるカール矯正装置。
【請求項２】
前記可変手段は、
前記曲率付与ロールの端部を支持する支持部材と、
前記支持部材に端部が固定され、前記搬送経路に対して交差する方向に延びるシャフト部材と、
前記シャフト部材を前記シャフト部材の延伸方向に可動させ、前記駆動部材の外周面の曲率を変える可動部材と、
を備える請求項１に記載のカール矯正装置。
【請求項３】
前記曲率付与ロール群は、前記搬送経路と交差する方向に複数個設けられる請求項１又は２に記載のカール矯正装置。
【請求項４】
前記可動部材は、
前記シャフト部材を可動させる可動力を前記シャフト部材へ伝達するギア部材と、
前記ギア部材へ可動力を付与するステッピングモータと、
を備える請求項２又は３に記載されたカール矯正装置。
【請求項５】
記録媒体に転写されたトナー画像を加熱定着法により記録媒体に定着させる定着装置と、
前記定着装置に対して記録媒体搬送方向下流に設けられ、記録媒体のカール量を検知するカール量検知手段と、
前記カール量検知手段に対して記録媒体搬送方向下流に設けられる請求項１〜４何れか１項に記載されたカール矯正装置と、
前記カール量検知手段によって検知された記録媒体のカール量に基づいて、前記可変手段を作動させて前記曲率付与ロールを可動させ、前記駆動部材の外周面の曲率を変える制御手段と、
を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、シート部材（記録媒体）のカールを矯正しながらシート部材を搬送するカール矯正装置が記載されている。
【０００３】
詳細には、このカール矯正装置は、２つのロールと、この２つのロールに巻き掛けられたベルトと、このベルトに対して従動回転する押圧ロールとを備えている。
【０００４】
そして、この押圧ロールとベルトとでシート部材を挟持搬送するようになっており、シート部材に生じた湾曲度合いに応じて従動ロールの位置を変えるようになっている。
【０００５】
つまり、カールの湾曲度合いに応じて押圧ロールの位置を変えることで、シート部材に生じたカールの湾曲度合いに応じた矯正をするようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１４４６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、記録媒体に生じた湾曲度合いの異なるカールを効果的に矯正することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に係るカール矯正装置は、回転駆動し、弾性変形可能な駆動部材と、記録媒体の搬送経路に沿って隣接して複数個配置され、前記駆動部材を弾性変形させると共に、前記駆動部材と従動回転する曲率付与ロール群と、前記曲率付与ロール群の曲率付与ロールを夫々別個に可動させ、前記駆動部材を弾性変形させて前記駆動部材の外周面の曲率を変える可変手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項２に係るカール矯正装置は、請求項１記載において、前記可変手段は、前記曲率付与ロールの端部を支持する支持部材と、前記支持部材に端部が固定され、前記搬送経路に対して交差する方向に延びるシャフト部材と、前記シャフト部材を前記シャフト部材の延伸方向に可動させ、前記駆動部材の外周面の曲率を変える可動部材と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項３に係るカール矯正装置は、請求項１又は２記載において、前記曲率付与ロール群は、前記搬送経路と交差する方向に複数個設けられることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項４に係るカール矯正装置は、請求項２又は３記載において、前記可動部材は、前記シャフト部材を可動させる可動力を前記シャフト部材へ伝達するギア部材と、前記ギア部材へ可動力を付与するステッピングモータと、を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項５に係る画像形成装置は、記録媒体に転写されたトナー画像を加熱定着法により記録媒体に定着させる定着装置と、前記定着装置に対して記録媒体搬送方向下流に設けられ、記録媒体のカール量を検知するカール量検知手段と、前記カール量検知手段に対して記録媒体搬送方向下流に設けられる請求項１〜４何れか１項に記載されたカール矯正装置と、前記カール量検知手段によって検知された記録媒体のカール量に基づいて、前記可変手段を作動させて前記曲率付与ロールを可動させ、前記駆動部材の外周面の曲率を変える制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１のカール矯正装置によれば、本構成を有さない場合に比較して、記録媒体に搬送方向に沿って部分ごとに多様な湾曲を付与することができる。
【００１４】
本発明の請求項２のカール矯正装置によれば、この構成を有さない場合と比して、簡易な構成で曲率付与ロールを可動させることができる。
【００１５】
本発明の請求項３のカール矯正装置によれば、この構成を有さない場合と比して、搬送経路に対して交差する方向のカールを効果的に矯正することができる。
【００１６】
本発明の請求項４のカール矯正装置によれば、ステッピングモータを用いない場合と比して、精度良く曲率付与ロールを停止させることができる。
【００１７】
本発明の請求項５の画像形成装置によれば、この構成を有さない場合と比して、記録媒体に生じた湾曲度合いの異なるカールを効果的に矯正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るカール矯正装置及びその周辺部材を示した側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るカール矯正装置を示した側面図である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）本発明の第１実施形態に係るカール矯正装置を示した側面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るカール矯正装置を示した斜視図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るカール矯正装置が採用された画像形成装置を示した概略構成図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るカール矯正装置を示した斜視図である。
【図７】（Ａ）（Ｂ）本発明の第２実施形態に係るカール矯正装置を示した正面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るカール矯正装置を示した拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の第１実施形態に係るカール矯正装置の一例が採用された画像形成装置を図１〜図５に従って説明する。
【００２０】
（全体構成）
図５に示されるように、画像形成装置１０は、筐体であるハウジング１２を備え、ハウジング１２内にイエロのトナー画像を形成する現像器２４Ｙ、マゼンタのトナー画像を形成する現像器２４Ｍ、シアンのトナー画像を形成する現像器２４Ｃ、及びブラックのトナー画像を形成する現像器２４Ｋが上から順に縦方向に配置されている。なお、ＹＭＣＫを区別する必要がある場合は、符号の後に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのいずれかを付して説明し、ＹＭＣＫを区別する必要がない場合は、ＹＭＣＫを省略する。
【００２１】
一方、現像器２４の上方に配置された感光体カートリッジ１８は、ドラム状の感光体２２とこの感光体２２の表面を帯電させる帯電ロール２６とを備えている。さらに、感光体２２の表面を露光して静電潜像を形成する各色に対応した光走査装置１４が感光体カートリッジ１８に隣接して配置されている。
【００２２】
また、現像器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋに備えられた現像ロール２０は、感光体２２の静電潜像をそれぞれイエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、クロ（Ｋ）のトナーで現像して可視化する。
【００２３】
さらに、感光体２２のトナー画像をシート部材Ｐに転写する転写ロール３０が感光体２２に対向して配置され、画像形成部４４を構成している。
【００２４】
一方、ハウジング１２内の下方部には、記録媒体としてのシート部材Ｐを収容する給紙カセット１６が設けられている。この給紙カセット１６には、シート部材Ｐを所定のタイミングで送り出すフィードロール３２が設けられており、フィードロール３２と現像器２４Ｋとの間に位置するシート部材Ｐの搬送経路２８には、ニップ搬送ロール３４が設けられると共に、ニップ搬送ロール３４のシート部材搬送方向下流側には、光学式のシート部材通過センサ３６が配置されている。このシート部材通過センサ３６は、シート部材Ｐの先端を検出するものであり、この検出タイミングに基づいて、各光走査装置１４の静電潜像の書込タイミングが制御される。
【００２５】
さらに、現像器２４Ｙの下流側に位置する搬送経路２８には、トナー画像を加熱圧着することでシート部材Ｐに定着させる定着装置３８が設けられており、この定着装置３８の筐体の内部には、ヒータを内蔵した加熱ロール３８Ａとシート部材Ｐを加熱ロール３８Ａに押し付ける加圧ロール３８Ｂとが設けられている。
【００２６】
この定着装置３８の下流側には、シート部材Ｐを排出方向へ案内する案内部材４８が設けられ、さらにこの案内部材４８の下流には、定着装置３８によって湾曲状にカールしたシート部材Ｐを矯正するカール矯正装置５０が設けられている。さらに、カール矯正装置５０の下流側には排出用の排出ロール４０が設けられており、トナー画像が定着されたシート部材Ｐは、排出ロール４０へ案内されてハウジング１２の上面に形成された排出トレイ４２に排出される。なお、カール矯正装置５０については詳細を後述する。
【００２７】
上記構成による画像形成装置１０では、次のようにして画像が形成される。
【００２８】
まず、電圧が印加された帯電ロール２６は、感光体２２の表面を予定の帯電部電位で一様にマイナス帯電する。
【００２９】
続いて、帯電された感光体２２上の画像部分が予定の露光部電位になるように光走査装置１４で露光を行ない静電潜像が形成される。
【００３０】
すなわち、図示しない制御装置から供給された画像情報に基づき、光走査装置１４から出射されるレーザをオン・オフすることによって画像情報に対応した静電潜像が感光体２２上に形成される。
【００３１】
また、現像器２４の現像ロール２０には各色毎に予め設定された現像バイアスが印加されており、静電潜像は現像ロール２０の位置を通過する時にトナーで現像され、トナー画像として可視化される。
【００３２】
そこで、シート部材Ｐが、感光体２２と転写ロール３０との間の画像形成部４４を通り、トナー画像がシート部材Ｐに転写される。この転写されたトナー画像は、定着装置３８に備えられた加熱ロール３８Ａと加圧ロール３８Ｂの間を挟持搬送されることで加熱圧着されてシート部材Ｐに定着される。
【００３３】
また、トナー画像が定着されたシート部材Ｐは、案内部材４８に案内され、カール矯正装置５０及び排出ロール４０によって搬送されてハウジング１２の上面に形成された排出トレイ４２に排出される。
【００３４】
（要部構成）
次にカール矯正装置５０について説明する。
【００３５】
図２、図４に示されるように、カール矯正装置５０には、回転駆動してシート部材Ｐを搬送する駆動部材としての駆動ロール５２が設けられている。本実施形態の駆動ロール５２は、φ２６ｍｍとされ、ゴム部材等の弾性部材で形成されて弾性変形可能とされている。駆動ロール５２の径は、装置全体の大きさに応じて適宜選択される。
【００３６】
詳細には、駆動ロール５２は、図示せぬフレーム部材に回転可能に支持され、モータ（図示省略）の回転力が伝達されて回転駆動するようになっている。
【００３７】
さらに、駆動ロール５２と従動回転するように設けられ、駆動ロール５２との間でシート部材Ｐを挟持搬送することで、シート部材Ｐに生じたカール（印字中または印字後に記シート部材Ｐが丸みを帯びる現象）を矯正する曲率付与ロール群５５が設けられている。
【００３８】
詳細には、曲率付与ロール群５５は、シート部材Ｐの搬送方向に沿って隣接して設けられる４個の曲率付与ロール５４を備えており、この曲率付与ロール５４は、直径φ２ｍｍとされているが、これに限定されず、８ｍｍ以下であればよい。
【００３９】
さらに、この曲率付与ロール５４の両端は、ブラケット５６に回転可能に支持されており、このブラケット５６一端（図２、図４に示す上端）には、円柱状のシャフト部材６０の一端が固定され、このシャフト部材６０は、シート部材Ｐを搬送する搬送経路２８対して交差する方向（本実施形態では図２、図４に示す上方）に伸びている。
【００４０】
また、このシャフト部材６０の他端側には、シャフト部材６０が延伸方向に移動可能になるように、シャフト部材６０を支持する厚板状のフレーム部材５８が設けられている。さらに、このシャフト部材６０の外周面には、螺旋状のネジ部６０Ａが形成されており、このネジ部６０Ａと噛み合うネジ部６２Ａが外周に形成されたギア部材６２が設けられている。そして、このギア部材６２の中心部には、平板状のフレーム板６４に固定されたステッピングモータ６６の回転軸６８が固定されている。
【００４１】
この構成により、夫々のステッピングモータ６６に決められたパルス電圧を印加することにより、ステッピングモータ６６の回転軸６８及びギア部材６２を決められた角度だけ回転移動させる。これにより、シャフト部材６０がシャフト部材６０の延伸方向に決められた量だけ移動し、図２に示すように、駆動ロール５２を弾性変形させることで、駆動ロール５２の外表面７０を決められた曲率に変化させるようになっている。
【００４２】
一方、図１に示されるように、定着装置３８（図５参照）の下流には、フォトセンサ等のカール検知手段としてのカール検知部材８０が設けられている。詳細には、このカール検知部材８０は、定着装置３８によってトナー画像が定着されたシート部材Ｐの先端部の位置を計測して、シート部材Ｐに生じたカールの湾曲度合いを検知するようになっている。
【００４３】
さらに、画像形成装置１０には、カール検知部材８０によって検知されたカールの湾曲度合いと、ユーザーが設定したシート部材Ｐの種類（普通紙、厚紙等）に応じて夫々のステッピングモータ６６に夫々のパルス電圧を付与し、ギア部材６２を回転させ、シャフト部材６０を延伸方向に移動させる制御部７８が設けられている。
【００４４】
（作用）
図５に示されるように、感光体２２と転写ロール３０の間の画像形成部４４を通り、トナー画像が表面に形成されたシート部材Ｐは、定着装置３８へ搬送される。定着装置３８では、シート部材Ｐが加熱ロール３８Ａと加圧ロール３８Ｂに挟持搬送され、トナー画像が加熱圧着されてシート部材Ｐに定着される。
【００４５】
ここで、シート部材Ｐは、加熱ロール３８Ａの熱でシート部材Ｐに含まれていた水分が蒸発して湾曲状に変形（カール）することがある。
【００４６】
図１に示されるように、カール検知部材８０は、定着装置３８から送り出されたシート部材Ｐに生じたカールの湾曲度合いを検知してこの情報を制御部７８へ送信する。
【００４７】
さらに、制御部７８は、カール検知部材８０から送信されたカールの湾曲度合いと、ユーザーが設定したシート部材Ｐの種類（普通紙、厚紙等）に応じてステッピングモータ６６にパルス電圧を付加し、ギア部材６２を回転させ、シャフト部材６０を延伸方向に移動させる。
【００４８】
例えば、普通紙でカールの湾曲度合いが小さい（曲率小）場合は、図３（Ａ）に示されるように、４本のシャフト部材６０を延伸方向に移動させる。そして、４本のシャフト部材６０の下端に夫々設けられた曲率付与ロール５４で駆動ロール５２を弾性変形させ、駆動ロール５２の外表面７０の曲率を小さくしてカール矯正能力を弱める。
【００４９】
この状態で、湾曲状に変形したシート部材Ｐを曲率付与ロール５４と駆動ロール５２との間に形成される搬送経路２８を搬送させることで、シート部材Ｐに生じた湾曲度合いが小さいカールが矯正される。
【００５０】
一方、厚紙でカールの湾曲度合いが大きい（曲率大）場合は、図３（Ｂ）に示されるように、４本のシャフト部材６０を延伸方向に移動させる。そして、１本のシャフト部材６０の下端に設けられた曲率付与ロール５４（本実施例では、紙面に示す右から２番目の曲率付与ロール５４）だけを駆動ロール５２に食い込むように押圧する。１個の曲率付与ロール５４だけを駆動ロール５２に食い込むように押圧することで、駆動ロール５２を局部的に弾性変形させ、駆動ロール５２の外表面７０の曲率を大きくしてカール矯正能力を強める。
【００５１】
この状態で、湾曲状に変形したシート部材Ｐを曲率付与ロール５４と駆動ロール５２との間に形成される搬送経路２８を搬送させることで、シート部材Ｐに生じた湾曲度合いが大きいカールが矯正される。
【００５２】
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、曲率付与ロール群５５に備えられた４個の曲率付与ロール５４を用いて、シート部材Ｐに生じたカールを矯正したが、特に４個に限定されるものでなく、２個や３個であってもよく、また、５個以上であってもよい。
【００５３】
また、上記実施形態では、制御部７８は、シート部材Ｐのカールの湾曲度合いと、シート部材Ｐが普通紙か厚紙かに基づいて外表面７０の曲率を変えたが、例えば、カールの湾曲度合いとシート部材Ｐの坪量等に基づいてシート部材搬送面の曲率を変えてもよい。
【００５４】
また、上記実施形態では、カール矯正装置５０を画像形成装置１０に用いたが、シート部材を搬送する装置であれば他の装置でもよく、特に画像形成装置に限定されることはない。
【００５５】
また、上記実施形態では、シャフト部材６０を延伸方向に移動させるのに、ステッピングモータ６６を使用したが、特にステッピングモータ６６に限定されるものではなく、シャフト部材６０に移動力を伝達させることができるものであればよい。
【００５６】
次に本発明の第２実施形態に係るカール矯正装置の一例が採用された画像形成装置を図６〜８に従って説明する。
【００５７】
なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００５８】
図６に示されるように、第２実施形態では、第１実施形態と違いカール矯正装置１００の曲率付与ロール群１０１に設けられる曲率付与ロール１０２は、シート部材Ｐの搬送経路に沿って４個、搬送経路と交差する方向（本実施形態では直交する方向）に３個設けられている。
【００５９】
図８に示されるように、この曲率付与ロール１０２の両端は、下方が開放したコ字状のブラケット１０４に回転可能に支持されており、このブラケット１０４一端（図８に示す上端）には、円柱状のシャフト部材１０６の一端が固定され、このシャフト部材１０６は、シート部材Ｐを搬送する搬送経路に対して交差する方向（本実施形態では図８に示す上方）に伸びている。
【００６０】
また、このシャフト部材１０６の他端側には、シャフト部材１０６が延伸方向に移動可能になるように、シャフト部材１０６を支持する厚板状のフレーム部材１１８が設けられている。さらに、このシャフト部材１０６の外周面には、螺旋状のネジ部１０６Ａが形成されており、このネジ部１０６Ａと噛み合うネジ部１０８Ａが外周に形成されたギア部材１０８が設けられている。
【００６１】
また、このギア部材１０８の中心部には、平板状のフレーム板１１０に固定されたステッピングモータ１１２の回転軸１１４が固定されている。
【００６２】
この構成により、図７に示されるように、シート部材Ｐの搬送経路に対して交差する方向にカールが生じた場合は、シート部材搬送方向から見て中央部に配置された曲率付与ロール１０２を駆動ロール５２に食い込むように押圧すること（図７（Ａ）参照）、又はシート部材搬送方向から見て両端に配置された曲率付与ロール１０２を駆動ロール５２に食い込むように押圧すること（図７（Ｂ）参照）により、シート部材Ｐの搬送経路に対して交差する方向に生じたカールが矯正される。
【００６３】
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、搬送経路と交差する方向に曲率付与ロール１０２が３列設けられたが、特に３列に限定されるものでなく、２列であってもよく、また、４列以上であってもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１０      画像形成装置
２８      搬送経路
３８      定着装置
５０      カール矯正装置
５２      駆動ロール（駆動部材）
５４      曲率付与ロール
５５      曲率付与ロール群
５６      ブラケット（支持部材）
６０      シャフト部材
６２      ギア部材
６６      ステッピングモータ
７０      外表面
７８      制御部
８０      カール検知部材（カール検知手段）
１００    カール矯正装置
１０１    曲率付与ロール群
１０２    曲率付与ロール
１０４    ブラケット（支持部材）
１０６    シャフト部材
１０８    ギア部材
１１２    ステッピングモータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2010215360.tif 000006
【図５】
2010215360.tif 000007
【図６】
2010215360.tif 000008
【図７】
2010215360.tif 000009
【図８】
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