(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
未定着トナー像が形成されたシート材をシート材搬送経路に配設された加熱手段により加熱する定着手段と、
前記定着手段よりも下流のシート材搬送経路とを備えた画像形成装置であって、
前記下流のシート材搬送経路に、搬送ローラとこの搬送ローラの異なるラジアル方向の外周表面に当接する少なくとも２個のローラ部材と、
それぞれのローラ部材を独立して前記搬送ローラに押圧する押圧部材とを備えたもので、
前記搬送ローラと少なくともいずれか１つのローラ部材によりシート材を挟持搬送することで、シート材に前記搬送ローラの外周表面に倣ったループを形成しながら搬送させるカール除去手段を備え、
前記押圧部材による上流側のローラ部材の押圧力を下流側のローラ部材の押圧力よりも小さく設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
腰の強いシート材が搬送されている場合に、上流側のローラ部材のみ前記搬送ローラの外周表面から離れる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】
前記上流側のローラ部材と下流側のローラ部材との間に、搬送されるシート材を下流側のローラ部材と搬送ローラにより形成されるニップへと導くガイド部材を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記下流のシート材搬送経路に、シート材の前記加熱手段により加熱された側を凸状にループさせる湾曲部を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記下流のシート材搬送経路に、前記定着手段の発生する熱により暖められた空気を搬送途中のシート材に吹きつける温風ファンを設けたことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真方式を用いた複写機やプリンタ等の画像形成装置に関し、定着手段によるシート材のカールを除去する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を用いた複写機やレーザープリンタ等の画像形成装置において、画像形成部により未定着トナー像をシート材上に形成し、このシート材を加熱手段により加熱しながら搬送させて、シート材上に形成された未定着トナー像を定着させて永久像とする定着手段が従来より採用されている。
【０００３】
かかる画像形成装置にあっては、前記定着手段を通過する際にシート材の加熱面側の水分が非加熱面側よりも蒸発して加熱面側が縮みカールが発生する場合がある。
【０００４】
このためカールを防止するため、カール取りコロを用いた方法が考えられ実用されている。
【０００５】
図７は、この様な従来の画像形成装置の定着手段より下流の部分（図７（ａ））及びＤ１００で示されるカール取り部（図７（ｂ））を説明するための要部断面説明図である。
【０００６】
図７において定着手段として、１０１は内部にヒータＨ’を有する定着ローラであり、この定着ローラ１０１には加圧ローラ１０２が圧接していて従動あるいは駆動回転するようになっている。
【０００７】
１０３は定着ローラ１０１と加圧ローラ１０２のニップ部Ｎ’へシート材Ｓ’を導くガイド部材であり、シート材Ｓ’は不図示の画像形成部において、未定着トナー像が形成された後、ガイド部材１０３によりガイドされて前記ニップ部Ｎ’へと搬送され、ニップ部Ｎ’で定着ローラ１０１からシート材Ｓ’に熱を付与して未定着トナー像を定着させる。
１０４は定着ローラ１の下流にあり、シート材Ｓ’を搬送する搬送ローラ。１０５は搬送ローラ１０４に当接して従動回転する上流側のカール取りコロ。１０６はカール取りコロ５を保持するホルダ。１０７はホルダ１０６に保持されカール取りコロ１０５の下流で搬送ローラ１０４に当接するカール取りコロ。１０８はホルダ１０６全体を搬送ローラ１０４に押圧するばねである。
【０００８】
１０９，１１０は定着ローラ１０１と加圧ローラ１０２によって挟圧搬送されたシート材Ｓ’を搬送ローラ１０４まで導く上ガイドと下ガイドである。
【０００９】
また、以下搬送ローラ１０４、カール取りローラ１０５，１０７を合わせてカール除去手段１１１とする。
【００１０】
定着ローラ１０１と加圧ローラ１０２によって加熱定着された後に搬送されたシート材Ｓ’は上下のガイド１０９，１１０によってカール除去手段１１１へと導かれる。そして搬送ローラ１０４とこれに当接するカール取りコロ１０５及び１０７の３つのローラに挟まれて搬送ローラ１０４の外周表面に添ったループを形成しながら搬送される。結果的にシート材Ｓ’は定着手段等でカールした方向とは反対に反り返されカールが除去される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したような従来のカール除去手段１１１では、図８（ａ）に示されるようにカール取りコロ１０５及び１０７が同一のホルダ１０６によって保持されているため、厚紙やＯＨＴ（オーバーヘッドプロジェクター用シートであり、以後ＯＨＴと記載する。）などの腰の強いシート材Ｓ’１がカール取りコロ１０５を通過してカール取りコロ１０７に到達した瞬間、シート材Ｓ’１の腰によって、ホルダ１０６が搬送ローラ１０４から矢印Ａ１０１方向に離されてしまう場合がある。この場合カール取りコロ１０５，１０７によるシート材Ｓ’１を搬送ローラ１０４の外周表面へ効果的に押圧することができなくなり、搬送ローラ１０４による搬送力が低下してしまうためジャムが発生しやすくなる。
【００１２】
また、このジャムを避けるためばね１０８を強くした場合、普通紙（６０ｇ〜９０ｇ程度／ｍ２）のカールを除去するのに必要な小半径（半径５〜８ｍｍ程度）の搬送ローラ１０４によって厚紙（１００〜１３５ｇ／ｍ２）やＯＨＴを搬送すると、図８（ｂ）に示す様にシート材に折れが多数発生してしまうという重大な欠陥となってしまう場合があった。
【００１３】
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、搬送するシート材の腰の強弱にかかわらずに、ジャムや折れを発生させずに確実にシート材を搬送しながらカールを除去することの可能なカール除去手段を備えた画像形成装置を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく本発明は、未定着トナー像が形成されたシート材をシート材搬送経路に配設された加熱手段により加熱する定着手段と、前記定着手段よりも下流のシート材搬送経路とを備えた画像形成装置であって、前記下流のシート材搬送経路に、搬送ローラとこの搬送ローラの異なるラジアル方向の外周表面に当接する少なくとも２個のローラ部材と、それぞれのローラ部材を独立して前記搬送ローラに押圧する押圧部材とを備えたもので、前記搬送ローラと少なくともいずれか１つのローラ部材によりシート材を挟持搬送することで、シート材に前記搬送ローラの外周表面に倣ったループを形成しながら搬送させるカール除去手段を備え、前記押圧部材による上流側のローラ部材の押圧力を下流側のローラ部材の押圧力よりも小さく設定する。
【００１５】
このとき、腰の強いシート材が搬送されている場合に、上流側のローラ部材のみ前記搬送ローラの外周表面から離れることもよい。
【００１６】
また、前記上流側のローラ部材と下流側のローラ部材との間に、搬送されるシート材を下流側のローラ部材と搬送ローラにより形成されるニップへと導くガイド部材を備えることも好適である。
【００１７】
また、下流のシート材搬送経路に、シート材の前記加熱手段により加熱された側を凸状にループさせる湾曲部を備える。
【００１８】
さらに、前記下流のシート材搬送経路に、前記定着手段の発生する熱により暖められた空気を搬送途中のシート材に吹きつける温風ファンを設けることも好適である。
【００１９】
従って、腰の弱いシート材は搬送ローラとローラ部材により挟持搬送されることで搬送ローラの外周表面に倣ったループを形成しながら搬送され、カールが除去される。また、腰の強いシート材では、押圧部材によりそれぞれのローラ部材が独立してシート材を搬送ローラの外周表面に押圧するのでいずれか１つのローラ部材と搬送ローラとにより挟持されて搬送し、他のローラ部材はシート材を付勢することでカールが除去される。
【００２０】
前記押圧部材による上流側のローラ部材の押圧力を下流側のローラ部材の押圧力よりも小さく設定することで、腰の強いシート材であっても搬送ローラと上流側のローラ部材とのニップ部に容易に進入することができ、また下流側のローラ部材では搬送ローラとによりシート材を挟持して搬送させる。
【００２１】
また、ガイド部材は搬送されるシート材を下流側のローラ部材と搬送ローラにより形成されるニップへと導く。
【００２２】
下流のシート材搬送経路の、シート材の前記加熱手段により加熱された側を凸状にループさせる湾曲部をシート材が搬送されることで、シート材のカールが除去される。
【００２３】
さらに、温風ファンによりシート材搬送経路上に搬送されているシート材の温度の低下が減少するので、温度の低下によるシート材の硬化を防ぐことが可能である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１、図２に基づいて本発明の第１実施の形態について説明する。
【００２５】
図１は本発明の第１実施の形態を示す画像形成装置の定着手段より下流の構成を示す断面説明図であり、図２は、カール除去手段２０の図１のＤ１の部分を説明するために拡大したものである。
【００２６】
図１において、Ｓはシート材。１は内部にヒータ１ａを有する定着手段としての定着ローラで、定着ローラ１には加圧ローラ２が圧接していて従動あるいは駆動回転するようになっている。３は定着ローラ１と加圧ローラ２のニップ部Ｎへシート材Ｓを導くガイドである。
【００２７】
ニップ部Ｎで加熱定着されたシート材は矢印Ａ１〜Ａ４のシート材搬送経路を搬送され、カール除去手段２０へと向かう。９はシート材搬送経路の上ガイド、１０はシート材搬送経路の下ガイドである。
【００２８】
図２はカール除去手段２０を説明する図である。図２（ａ）は横断面図であり、図２（ｂ）はそれぞれのカール取りコロのみを取り出したものである。
【００２９】
図２において４は定着ローラ１の下流にあり、カール除去手段２０の構成要素の一つでありシート材Ｓを搬送する搬送ローラ。１１は搬送ローラ４に一定の軌道をもって揺動し当接従動回転するローラ部材としての上流側のカール取りコロ。１２はカール取りコロ１１を保持するホルダである。
【００３０】
１３はカール取りコロ１１の下流で搬送ローラ４に当接する下流側のカール取りコロ。１４はカール取りコロ１３を保持するホルダ。１５はホルダ１２を搬送ローラ４の方向へ押圧するバネ。１６はホルダ１４を搬送ローラ４の方向へ押圧するバネである。
【００３１】
また本発明の形態においては、厚紙やＯＨＴ等の腰が強いシート材が搬送されているときは上流側のカール取りコロ１１は搬送ローラ４から離れるように上流側のカール取りコロ１１を押圧するバネ１５の押圧力を設定している。
【００３２】
同時に、下流側のカール取りコロ１３は搬送ローラ４から離れないように下流側のカール取りコロ１３を押圧するバネ１６の押圧力を設定している。
【００３３】
上述の構成なる本発明にあっては次のようにシート材の搬送が行われる。
【００３４】
６０ｇ〜９０ｇ／ｍ２  程度の普通紙として一般的に使用されているシート材Ｓは上下のガイド９，１０によって搬送ローラ４（半径５〜８ｍｍ程度）へ導かれ、カール取りコロ１１との間でニップされ搬送され、さらにカール取りコロ１３と搬送ローラ４のニップ部へ挿入される。これによりシート材Ｓは搬送ローラ４に対向した２つのカール取りコロ１１，１３に挟持され、カールしていた方向と反対に反り返されカールが除去される。
【００３５】
また、厚紙（１００〜１３５ｇ／ｍ２  程度）やＯＨＴなどの腰の強いシート材が前記ローラ群によって搬送されるときは上流側のカール取りコロ１１は搬送ローラ４から離れるように上流側のカール取りコロを押圧するバネの押圧力が設定されているため、カール取りは搬送ローラ４の外周表面から離れたカール取りコロ１１のニップ部とガイド９，１０で形成された搬送ローラ４の半径よりも大きな半径で搬送ローラ４に倣ったループが形成されることで行われる。
【００３６】
このため、腰の強いシート材が搬送ローラ４の外周表面に小さな半径で押圧されることで折れが多数発生してしまうという重大な欠陥が発生しない。
【００３７】
また、カール取りコロを各々独立に揺動当接させ、各々を別個の押圧部材によって前記搬送ローラに押圧させており、かつ厚紙やＯＨＴが搬送されるときでも下流側のカール取りコロ１３は搬送ローラ４から離れないように下流側のカール取りコロを押圧するバネ１６の押圧力を設定されているため、厚紙やＯＨＴを搬送する場合に搬送力の不足とならずにジャムが発生することは無い。
【００３８】
従来は図７及び図８で説明したように、カール取りコロ１０５及び１０７が同一のホルダ１０６によって保持されているため、厚紙やＯＨＴ（オーバーヘッドプロジェクター用シート）などの腰の強いシート材がカール取りコロ１０５を通過してカール取りコロ１０７に到達した瞬間、前記シート材の腰によって、ホルダ１０６が搬送ローラ１０４から離され搬送力が無くなるためジャム（紙づまり）が発生していた。
【００３９】
（実施の形態２）
次に図３に基づいて、本発明の第２実施の形態について説明する。
【００４０】
図３は第２実施の形態装置の構成を示す断面図である。
【００４１】
なお第１の実施の形態と同一の構成要素に関しては同一符号を付しその説明を省略する。
【００４２】
本実施の形態の特徴として、搬送ローラ４に当接する下流のカール取りコロ１３を保持するホルダ１４ａにシート材を搬送ローラ４の外周表面に倣って搬送させる形状のガイド部材１７が備えられている。
【００４３】
かかる本実施の形態のカール取り装置は次のごとく作動する。
【００４４】
下流側にあるカール取りコロ１３のホルダ１４ａに、上流側のカール取りコロ１１によって搬送されたシート材Ｓを前記下流側のカール取りコロ１３と搬送ローラ４とのニップ位置へ導くガイド部材１７を設けたことにより厚紙やＯＨＴが下流側にあるカール取りコロ１３へ強く衝突することを避け、厚紙やＯＨＴ等のシート材においても先端部にキズが発生することが避けられ、また、ジャムの発生も防止される。
【００４５】
（実施の形態３）
図４、５に基づいて、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００４６】
図４は第３の実施の形態装置の構成を示す断面図である。図５は定着ローラ１と加圧ローラ２のニップ部にて、ＯＨＴ等のシート材Ｓ２が定着ローラ１に巻き付きながら搬送されている様子の断面図であり、シート材Ｓ２は定着ローラ１による加熱により若干定着ローラ１の外周形状に倣ってカールしている。
なお第１、２の実施の形態と共通の構成に関しては同一符号を付しその説明を省略する。
【００４７】
図４で、１８は定着ローラ１と加圧ローラ２によって挟圧搬送されたシート材Ｓを搬送ローラ４まで導く上ガイド。１９は定着ローラ１と加圧ローラ２によって挟圧搬送されたシート材Ｓを搬送ローラ４まで導く下ガイドである。
【００４８】
定着ローラ１と加圧ローラ２によって挟圧搬送されたシート材Ｓ２はガイド１８，１９によってカール除去手段２０の搬送ローラ４まで導かれるが、定着ローラ１から搬送ローラ４までの距離が離れている場合、ガイド１８，１９によってガイドされている途中でシート材Ｓ２がそのときの形状のまま冷えて固まり、カール形状をもったシート材Ｓ２として装置外へ排出されることがあった。
【００４９】
これに対し本実施の形態のカール取り装置は次のごとく作動する。
【００５０】
定着ローラ１からの紙パスにおいてシート材Ｓ２が冷える前（定着ローラ１から約８０ｍｍ以上２００ｍｍ以内程度）のガイド１８，１９の形状が定着ローラ１可熱された側を凸状にループさせる湾曲部Ｗを備えている。
【００５１】
この湾曲部Ｗは略直線あるいはシート材Ｓ２を加圧ローラ２に当接した面側へ凹んで反らせるように湾曲している。このため図５に示すように定着ローラと加圧ローラのニップ部にて、シート材Ｓ２が定着ローラ１に巻き付きながら搬送されて形成されたカール形状を除去した形状で搬送ローラ４へと導くことができるため、全体的なカール量を減らすことができる。
【００５２】
（実施の形態４）
図６に基づいて、本発明の第４実施の形態について説明する。
【００５３】
図６は第４実施の形態装置の構成を示す断面図である。なお、第３実施の形態と共通の構成には同一符号を付し説明を省略する。
【００５４】
１８は定着ローラ１と加圧ローラ２によって挟圧搬送されたシート材Ｓ２を搬送ローラ４まで導く上ガイド。１９は定着ローラ１と加圧ローラ２によって挟圧搬送されたシート材Ｓを搬送ローラ４まで導く下ガイド。２１はシート材が冷えない様に定着ローラ１の熱によって暖められた装置内の空気を搬送されるシート材Ｓ２に吹き付けるための温風ファンである。
【００５５】
これより本実施の形態のカール取り装置は次のごとく作動する。定着ローラ１からの搬送経路においてガイド１８，１９の形状が略直線あるいはシート材Ｓ２を加圧ローラ２に当接した面側へ反らせるように湾曲している湾曲部Ｗがある。またこの部分にシート材Ｓ２が冷えない様に定着ローラ１の熱によって暖められた空気を吹き付けるための温風ファン２１を設けた。
【００５６】
このため図５に示したように定着ローラ１と加圧ローラ２のニップ部にて、シート材Ｓ２が定着ローラ１に巻き付きながら搬送されて形成されたカール形状をシート材Ｓ２を暖めて軟らかい状態で除去できるのでさらに効果的に、全体的なカール量を減らすことができる。
【００５７】
また、実施の形態１及び２と実施の形態３及び４とを組み合わせることでも、さらに効果的なカール除去を行うことができる。
【００５８】
【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、カール除去手段はシート材の腰の強弱にかかわらず、それぞれのシート材の腰の強さに応じたカール除去を行うと共に、安定した搬送を実現するものであり、またシート材の折れやジャムの発生することが防止される。
【００５９】
すなわち、腰の弱いシート材は搬送ローラとローラ部材により挟持搬送されることで搬送ローラの外周表面に倣ったループを形成しながら搬送され、カールが除去される。また、腰の強いシート材では、押圧部材によりそれぞれのローラ部材が独立してシート材を搬送ローラの外周表面に押圧するのでいずれか１つのローラ部材と搬送ローラとにより挟持されて搬送し、他のローラ部材はシート材を付勢することでカールが除去される。
【００６０】
押圧部材による上流側のローラ部材の押圧力を下流側のローラ部材の押圧力よりも小さく設定することで、腰の強いシート材であっても搬送ローラと上流側のローラ部材とのニップ部に容易に進入することができ、また下流側のローラ部材では搬送ローラとによりシート材を挟持して搬送させる。
【００６１】
ガイド部材は搬送されるシート材を下流側のローラ部材と搬送ローラにより形成されるニップへと導き、シート材が下流側のローラ部材と衝突して先端に傷ができることを防止する。
【００６２】
下流のシート材搬送経路の、シート材の前記加熱手段により加熱された側を凸状にループさせる湾曲部をシート材が搬送されることで、シート材のカールが除去される。
【００６３】
さらに、温風ファンによりシート材搬送経路上に搬送されているシート材の温度の低下が減少するので、温度の低下によるシート材の硬化を防ぎ、湾曲部によるカールの除去を効果的に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の第１の実施の形態を示す要部説明断面図である。
【図２】図２はカール除去手段２０の説明断面図である。
【図３】図３は第２の実施の形態のカール除去手段の説明断面図である。
【図４】図４は第３の実施の形態を示す要部説明断面図である。
【図５】図５は第３の実施の形態の定着手段の説明図である。
【図６】図６は第４の実施の形態を示す要部説明断面図である。
【図７】図７（ａ）は従来の画像形成装置の定着手段以降の構成を説明する要部説明断面図である。図７（ｂ）は従来のカール除去手段１１１の説明図。
【図８】図８（ａ）は従来のカール除去手段１１１の問題点を説明する図。図８（ｂ）はシート材に発生した折れの状態の図。
【符号の説明】
１  定着ローラ（定着手段）
１ａ  ヒータ
２  加圧ローラ
３  ガイド
４  搬送ローラ
９  上ガイド
１０  下ガイド
１１  上流側のカール取りコロ
１２  ホルダ
１３  下流側のカール取りコロ
１４  ホルダ
１５  ホルダ１２を搬送ローラ４の方向へ押圧するバネ
１６  ホルダ１４を搬送ローラ４の方向へ押圧するバネ
１７  ホルダ１４のガイド形状部分
１８  上ガイド
１９  下ガイド
２０  カール除去手段
２１  温風ファン
Ｎ  ニップ部
Ｓ  シート材
Ｗ  湾曲部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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