(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する部材に対して押圧ロールを押圧し、前記対向する部材と前記押圧ロールによって用紙を湾曲させてカールを補正するカール補正装置を備えた画像形成装置であって、
前記押圧ロールの押圧力を、コピーの種類に応じて、調整可能に構成したカール補正装置と、用紙に形成する画像密度の検知手段とを設け、
前記画像密度の検知手段は、カラーコピーの画像面に対して、その用紙の長さ方向に対する予め定めた区間毎の画像密度の情報を検知し、
前記用紙の区間毎に区切って検知された画像密度の情報に基づいて、前記カール補正装置は、用紙の長さ方向に対して用紙を区分して、前記押圧ロールの押圧力を調整し、搬送される用紙に対するカール補正作用を用紙の長さ方向に対して変化させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
用紙に形成する画像の密度を、用紙の長さ方向に対する予め定めた区間毎の画像密度の情報として検知する画像密度検知手段と、
給紙トレイに収容した用紙の紙質の情報を入力する手段と、
画像形成装置に配置した湿度の検知する手段とを、制御装置に接続して設け、
前記押圧ロールの押圧力を調整可能に構成し、
前記カール補正装置は、制御装置に入力される用紙の長さ方向に対して用紙の区間毎に区切って検知された画像密度の情報と、紙質および湿度の情報に基づいて、搬送される用紙に対するカール補正作用を用紙の長さ方向に対して、前記押圧ロールの押圧力を調整して変化させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電子複写機等の画像形成装置により作成されたコピーに生じたカールを補正する装置に関し、特に、ベルトに対して径の細いロール部材を押圧し、用紙をカール方向と反対の方向に強制的に曲げることにより、カールを低減させる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子複写機等の電子写真方式を用いる画像形成装置において、コピーを作成する場合には、トナー画像を担持する用紙を定着装置を通して、熱と圧力とを加えた状態で定着する方式を用いている。前述したような方式を用いて作成されたコピーには、その用紙が担持するトナー画像の密度（画像濃度）や、用紙の種類、紙の厚さ等によっては、そのコピーに大きなカールが発生する場合がある。そして、カールが生じたコピーを、そのまま通常の排出トレイに排出する際に、用紙が用紙路内の他の部材に引っ掛かったりして、用紙のジャムが発生したりする場合がある。また、画像形成装置の排出部に、ソーター等の後処理装置を設ける場合でも、用紙がカールしていると、ソーターのトレイに収容できるコピーの枚数が少なくなったり、コピーの収容性が低下する等の問題が生じる。さらに、自動両面複写機等の装置では、片面複写済み用紙を裏面の複写に向けて送る際に、その搬送路の途中で紙詰まりが発生したり、中間トレイに正確に収容されずに、裏面の複写に支障が生じる等の問題も発生しやすい。
【０００３】
そこで、前述したような用紙のカールを解消するために、例えば、実開平３−９７３５２号公報等に示されるように、片面複写済み用紙を中間トレイに向けて送る用紙路の途中に、カール除去装置を配置することが提案されている。前記従来例のカール除去装置では、用紙路を急激に湾曲させ、その湾曲部に小径の金属ローラと大径の弾性ローラとを対向させて配置し、両ローラの間で用紙を急激に湾曲させる作用と、ガイド板の湾曲部に摺動させる作用とを加えるように構成している。そして、前述したようなカール除去手段を２組配置し、用紙に対してそれぞれ反対方向に湾曲させる作用を加えることにより、片面複写済み用紙のカールを補正することができる。
【０００４】
一般の画像形成装置により作成される白黒のコピーは、比較的画像密度が小さいものであり、そのトナー画像を担持する用紙を定着装置に通した際に発生するカールは、比較的小さく出現するという傾向がある。そこで、前述したようなカール除去装置を用いて、用紙のカールを補正することは、比較的容易に行い得るということにもなる。しかしながら、前述したようなカール除去装置を定着装置と排出トレイとの間に配置する場合には、装置のスペース上での制約があり、容易に適用できないという問題が発生する。また、画像密度の大きなカラーコピーの場合には、カールが大きく出現するという問題があり、そのカールを前述したような除去装置によって解消することが困難であるという問題がある。
【０００５】
前述したような画像密度の大きなカラーコピーに対して、そのカールを除去するための手段としては、例えば、特開昭５９−１６７４５０号公報等に示されるようなカール補正装置を適用することが考えられる。前記カール補正装置においては、コピーを搬送するベルトに対して押圧ロールを配置し、該押圧ロールにより押圧されるベルトに湾曲部を形成させ、該湾曲部を通過する用紙を強制的に湾曲させる作用を加えて、カールを除去させるように作用させている。また、前記押圧ロールを固定および回転可能に構成し、定着装置から排出されるカール紙の先端部の所定の長さの区間に対して、押圧ロールを固定させてしごく作用を加えることにより、カールを補正させることができるようにされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前述したようなカール補正装置においては、押圧ロールのベルトに対する押圧力が一定の値に設定されているために、大きなカールを生じるカラーコピーに対応させることができるように、ベルトの湾曲の程度を大きく設定すると、白黒コピーに対しては逆方向にカールを形成することがある。また、画像密度の低いコピーに対応させてカール補正性能を設定する場合には、カラーコピーには十分に対応できないことの他に、紙の厚さや、紙質等にも良好に対応できないという問題がある。前述したような問題に加えて、カラー画像を用紙の両面にコピーした場合には、そのコピーの両面の画像密度が異なると、その画像密度等に応じて、用紙に発生するカールの方向が一定にならない。そのような両面コピーに対して、従来のカール補正装置を用いる場合は、用紙のカールの補正作用を良好に発揮できないという問題がある。
【０００７】
また、一般のカラー電子写真複写機においては、カラー写真と、図表、説明文等を組み合わせて頁を作成したものを、カラーコピーとして作成することも一般に行われている。前述したようなカラーコピーでは、写真や絵の部分では複数の色のトナーが重なる状態でカラー表示部分が作成され、文章の部分では黒トナーが薄く転写されるのみであり、用紙に対して部分的に画像密度の大きい部分が形成される。そのようなカラーコピーでは、画像密度の大きな部分でのみ用紙に大きなカールが発生し、他の部分ではカールの発生量が比較的小さくなる。
【０００８】
ところが、従来のカール補正装置では、用紙に対して一定のカール補正値を設定した場合に、用紙全体に対して同じ値のカール補正作用を付与するような機構を用いている。したがって、カール発生の程度の大きな部分に対しては、補正作用が十分に行われずに、他のカールの発生程度の小さい部分に対しては、余分な曲げ作用が付与されるという問題がある。そして、前記部分的にカラー画像が写っている用紙では、画像密度の分布状態に適応した補正作用を付与することができず、余分な湾曲作用を加えて、長さ方向に凹凸が形成された用紙が排出することになり、コピーの後処理がかえって面倒になる等の問題が発生する。
【０００９】
【発明の目的】
本発明は前述したような従来のカール補正装置の欠点を解消するもので、用紙の紙質や厚さ、コピーの種類等に応じて、カール補正の作用を変化させ得るようにするとともに、用紙の画像密度の分布の程度に対応させて、用紙に対する押圧作用を任意に変化させ得るような装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、対向する部材に対して押圧ロールを押圧し、前記対向する部材と前記押圧ロールによって用紙を湾曲させてカールを補正するカール補正装置を備えた画像形成装置に関する。
請求項１の発明は、前記押圧ロールの押圧力を、コピーの種類に応じて、調整可能に構成したカール補正装置と、用紙に形成する画像密度の検知手段とを設け、
前記画像密度の検知手段は、カラーコピーの画像面に対して、その用紙の長さ方向に対する予め定めた区間毎の画像密度の情報を検知し、
前記用紙の区間毎に区切って検知された画像密度の情報に基づいて、前記カール補正装置は、用紙の長さ方向に対して用紙を区分して、前記押圧ロールの押圧力を調整し、搬送される用紙に対するカール補正作用を用紙の長さ方向に対して変化させることを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明は、用紙に形成する画像の密度を、用紙の長さ方向に対する予め定めた区間毎の画像密度の情報として検知する画像密度検知手段と、
給紙トレイに収容した用紙の紙質の情報を入力する手段と、
画像形成装置に配置した湿度の検知する手段とを、制御装置に接続して設け、
前記押圧ロールの押圧力を調整可能に構成し、
前記カール補正装置は、制御装置に入力される用紙の長さ方向に対して用紙の区間毎に区切って検知された画像密度の情報と、紙質および湿度の情報に基づいて、搬送される用紙に対するカール補正作用を用紙の長さ方向に対して、前記押圧ロールの押圧力を調整して変化させることを特徴とする。
【００１２】
前述したように構成したことにより、本発明の装置では、用紙に形成される画像の密度を、用紙の長さ方向に所定の間隔で区切って検出し、その画像密度検出手段からの指令により、押圧ロールをベルトに向けて押圧する作業を行うことができる。そして、１枚のコピーの中に、画像密度が異なる部分があっても、その画像密度に対応させて、カール補正の作用を良好な状態で発揮させることができる。したがって、本発明の装置では、用紙に対して部分的に大きなカールが形成された場合でも、そのカールを容易に補正することができるので、用紙に対する後処理の作業を容易に行うことができる。
【００１３】
【実施例】
図示される例にしたがって、本発明の装置の構成を説明する。図１に示されるように、本発明のカール補正装置１は、ベルト２に対して押圧ロール５を押圧し、該ベルト２を急激に湾曲させた状態で、両部材の間に用紙を通過させるようにする手段を用いている。前記ベルト２は、狭い間隔で配置したプーリ３とプーリ４に支持され、そのベルト２の中間部を押圧ロール５が押圧する状態に構成している。前記押圧ロール５を支持するリンク部材６の端部にカム従動部材７を設け、該カム従動部材７に対して、カム部材１０による押圧機構を設けている。
【００１４】
また、前記押圧ロール５は、略山形に形成されたカバー部材８の頂部に突出する状態に設けられており、ベルト２とカバー部材８との間を通して、矢印Ｘ方向に搬送される用紙をカール補正装置１のニップ部分に案内し、カール除去作用を行わせるようにする。前述したように構成される本発明のカール補正装置においては、軸１１を駆動することにより、カム部材１０を回転させ、そのカム部材により、押圧ロール５をベルト２に向けて突出する量を調整することにより、ベルトの湾曲の程度を設定することができる。
【００１５】
前記カール補正装置１は、図２の斜視図および図３の側面図に示されるように構成されるもので、大径のプーリ３と小径のプーリ４とは、長い回転軸部材として構成されたものを用いている。前記ベルトを支持する２本の軸では、プーリ３に対して略半分の太さのプーリ４を用いており、両軸に巻き掛けられるベルト２、２ａ……は巾の狭いものを多数本平行に配置し、前記ベルト２……を同時に同方向に向けて駆動する。なお、本発明のカール補正装置において、用紙の画像担持面はベルト２に対応する側に設定され、その用紙の裏面から押圧ロール５により押圧するように構成している。
【００１６】
前記ベルト２に押圧される押圧ロール５は、小径の長い棒状の部材を用いるもので、プーリ４の半分程度の直径のものを使用し、該押圧ロール５の両端部をリンク部材６、６ａの軸受部材により支持し、回転可能に設けている。また、前記押圧ロール５に対して、任意の位置にリンク部材６ｂ……を配置し、押圧ロールの中間部分を凹面を有する軸支部を介して、ベルトに向けて押圧させる状態で支持する。前記リンク部材の各々には、その端部にカム従動部材７、７ａ、７ｂ……をそれぞれ配置し、各カム従動部材に対してカム部材１０、１０ａ、１０ｂ……をそれぞれ配置している。前記カム部材は、カム軸１１を駆動することにより、カム従動部材７を介して押圧ロールの移動量を調整し、ベルトを湾曲させる度合を任意に調整できるようにする。
【００１７】
前記カム部材１０の回転角度を変化させ、用紙に対するカールの補正の作用を調整するために、図３に示されるようなカム部材の回転角度の調整手段を用いることができる。前記図３に示される装置において、カム軸１１に設けた割出し用円板１３の周囲に、複数の爪部材１４、１４ａ、１４ｂを設けておき、該割出し用円板１３に対して、ソレノイド１５により作動される係合爪１６を設けた係止手段を配置している。また、前記割出し用円板１３に設けた爪部材を、押圧ロール５がベルトに対して押圧する距離に応じて設定し、割出し用円板１３に設けた爪部材を係合爪１６により係止した位置で、押圧量を任意に設定することができる。そして、前記図３に示されるカール補正装置１においては、モータ１２によりカム軸１１を駆動し、カム部材１０を指定した押圧量になるような位置に停止させて、押圧ロール５のベルトに対する押圧量を規制することができる。
【００１８】
前記カール補正装置１を装備する画像形成装置においては、給紙トレイ等に収容した用紙の紙質の情報を、例えばコントロールパネルを介して制御装置に入力する手段を設けることができる。また、感光体ドラムに形成されたトナー画像の密度検知の情報を用いて、用紙に発生するカールの状態を推定し、前記画像密度の情報にしたがって、用紙に発生するカールの補正のために最適な押圧量を設定し、カム部材を回転させて押圧ロールによる押圧量を設定することができる。そこで、本発明のカール補正装置において、押圧ロールをベルトに押圧する作用を規定するために、図４に示されるように、用紙Ｐの長さ方向に対して、間隔Ｌ毎に区切った状態で画像密度の情報を得るようにする。そして、それぞれの区間Ｌでの平均的な画像密度に応じて、制御装置はカール補正装置のモータ１２を駆動し、ベルト２に対する押圧ロール５の押圧作用を行わせるようにしている。
【００１９】
前記用紙の区間毎の画像密度と、押圧ロールによる押圧作用の強さとの関係は、例えば、表１、および表２に示されるような関係に設定することができる。
【００２０】
【表１】
0003722494.tif 000002
【００２１】
【表２】
0003722494.tif 000003
前記表１に示される例は、普通紙のフルカラーコピーの場合を示しており、表２の例は、厚紙のフルカラーコピーの場合を示しており、湿度と画像密度との関係を見て、押圧ロールによる押圧作用の強さを数値で示している。そして、前記表１、２から見られるように、湿度が低くなる程、また、画像密度が大きくなる程、押圧ロールを強くベルトに押圧して、カール補正作用を強く発揮させることが必要となる。なお、前記画像密度の情報は、電子写真複写機に設けた画像濃度検知手段での検知情報を、用紙の長さ方向に区分した状態で、その各区間毎の濃度の平均値を得ることができるもので、その値は、電子写真複写機の制御装置にそのためのプログラムを設定することにより、容易に得ることができる。また、前記画像密度の情報は、用紙サイズに対応させて設定するもので、用紙の幅方向の長さにも関係する。さらに、湿度の情報は、電子写真複写機の本体の任意の位置に湿度計を配置しておき、その湿度計から得られる情報を制御装置に入力することによって容易に得ることができる。
【００２２】
そして、前記表１、２にそれぞれ示されるように、紙の厚さと、画像密度、湿度の情報にもとづいて設定された押圧力の値にしたがって、図３に示される割出し用円板１３の位置決めを行い、カム部材１０により押圧ロール５を押圧するモードを設定する。また、カム部材１０の位置は、割出し用円板１３の爪部材１４に対して係合爪１６が係止する位置を、制御装置からの情報により設定し、カム部材１０により押圧ロール５を固定する。そして、１枚の用紙をカール補正装置により搬送している途中で、画像密度の異なる区間がある場合には、その密度の情報に応じて、モータ１２を駆動し、カールの補正の強さを随時変更させるようにする。
【００２３】
前述したように、押圧ロールによる押圧の程度を３段階に設定し、用紙のカールの程度に応じた押圧ロールの押圧作用を付与することの他に、本発明においては、押圧ロールを駆動するカム部材の回転を任意の角度に設定することもできる。例えば、図５に示される例では、カム部材１０の軸１１に対して従動プーリ２３を配置し、モータ２０の駆動プーリ２１との間にタイミングベルト２２を配置して、押圧ロールに対する駆動機構を構成することができる。前記モータ２０は、ステッピングモータを使用することができるもので、前記表１、２に示されるように、制御情報が出力されると、その情報に応じてモータに対して駆動信号が出力され、カム部材１０を回転させて、設定された押圧力を押圧ロール５に対して付与することができるようにする。
【００２４】
前記図５に示される装置とは別に、本発明においては、図６に示されるように、押圧ロール５に対する駆動機構を構成することもできる。前記図６に示される例においては、押圧ロール５を設けたリンク部材６に対して、支持フレーム２７を取り付けて、カム部材を用いない駆動機構を構成している。また、前記支持フレーム２７の上下動方向の移動を許容するために、図示しない案内機構を配置して、押圧ロールを上下動させることができるようにする。そして、制御装置から出力されるモータの駆動信号にしたがって、モータを所定の角度だけ回転させ、駆動ギヤ２６に噛み合うラック２８を介してリンク部材６を駆動し、押圧ロール５によるベルト２への押圧力を設定できるようにする。したがって、前述したように、押圧ロールをモータにより直接駆動する機構を用いた場合にも、前記図５の場合と同様に、ステッピングモータ等の駆動手段を用いることによって、用紙に対するカール補正作用を任意の力に設定し、カール補正作用を行うことかできる。
【００２５】
また、前記図５、６に示されるような制御機構を用いる場合には、前記表１、２に示されるように、複数の段階で押圧ロールの押圧力を設定するのみでなく、その他に、例えば、押圧力を１〜１０の非常にきめ細かく分割する状態で設定することもできる。そして、カム部材を回転させる角度を細かく区切ることによって、用紙の長さ方向の画像密度の変化に対して、正確にカール補正の作用を付与することができる。さらに、前述したように、押圧ロールの押圧作用を無段階に設定する場合には、用紙に生じるカールが区間毎に微妙に変化する場合でも、そのカールの状態に十分に対応させることができ、特にカラー画像と文章とが混在しているコピー等においては、カール補正の作用を良好に発揮させることが可能になる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、前述したように構成したカール補正装置を用いることにより、用紙に形成される画像の密度を、用紙の長さ方向に所定の間隔で区切って検出し、その画像密度検出手段からの指令により、押圧ロールをベルトに向けて押圧する作業を行うことができる。そして、１枚のコピーの中に、画像密度が異なる部分があっても、その画像密度に対応させて、カール補正の作用を良好な状態で発揮させることができる。したがって、本発明の装置では、用紙に対して部分的に大きなカールが形成された場合でも、そのカールを容易に補正することができるので、用紙に対する後処理の作業を容易に行うことができる。また、本発明においては、カール補正装置をベルトと押圧ロールとを対向させて配置し、押圧ロールによりベルトを湾曲させる度合を調整可能に構成することにより、用紙に発生するカールの程度に対応させて、そのカールの補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のカール低減装置に用いるカール補正装置の構成を示す側面図である。
【図２】  本発明のカール補正装置のベルトと押圧ロールとの関係を示す斜視図である。
【図３】  カール補正装置にカム部材の回転を制御する機構を設けた場合の説明図である。
【図４】  用紙を長さ方向に区切った状態で画像密度を検知する場合の説明図である。
【図５】  本発明のカール補正装置の第２の実施例の側面図である。
【図６】  本発明のカール補正装置の第３の実施例の側面図である。
【符号の説明】
１    カール補正装置、  ２    ベルト、  ５    押圧ロール、
６    リンク部材、  ７    カム従動部材、  ８    カバー部材、
１０    カム部材、  １１    カム軸、  １３    割出し用円板、
１５    ソレノイド、  ２０・２５    モータ、  ２２    ベルト、
２３    従動プーリ、  ２６    駆動ギヤ、  ２７    支持フレーム、
２８    ラック。
【図１】
0003722494.tif 000004
【図２】
0003722494.tif 000005
【図３】
0003722494.tif 000006
【図４】
0003722494.tif 000007
【図５】
0003722494.tif 000008
【図６】
0003722494.tif 000009