(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送方向と直交する方向の長さが異なるシート部材への画像形成を行う画像形成装置におけるシート部材の端部矯正装置であって、
前記シート部材を搬送するための搬送路上に設置された第１ローラと、
該第１ローラに圧接して回転し、外径が中央側から外側に向かって拡大する概円錐形状ローラを両側に備え、かつ、前記両側の概円錐形状ローラをつなぐ中央部軸は、前記概円錐形状ローラの最小外径部より小さい外径である第２ローラと、
該第２ローラの中央付近において、前記第２ローラを前記第１ローラに押圧させる押圧手段と、を備え、
前記押圧手段は、前記第２ローラを前記第１ローラ側に撓ませて前記第２ローラの前記概円錐形状ローラを前記第１ローラに押圧させ、
前記概円錐形状ローラにおける最大外径部と最小外径部の半径の差が前記シート部材の厚み以下であり、
前記中央部軸の外径と、前記概円錐形状ローラの最小外径部と、の半径の差が前記シート部材の厚みより大きく、
かつ、搬送方向と直交する方向の長さが最大である前記シート部材を前記第１ローラと前記第２ローラに挟持した場合において、前記押圧手段による押圧は、前記第２ローラ中央部の撓み量が前記シート部材の厚みより小さいことを特徴とするシート部材の端部矯正装置。
【請求項２】
搬送方向と直交する方向の長さが異なるシート部材への画像形成を行う画像形成装置におけるシート部材の端部矯正装置であって、
前記シート部材を搬送するための搬送路上に設置された第１ローラと、
該第１ローラに圧接して回転し、外径が中央側から外側に向かって拡大する概円錐形状ローラを両側に備え、かつ、前記両側の概円錐形状ローラをつなぐ中央部軸は、前記概円錐形状ローラの最小外径部より小さい外径である第２ローラと、
該第２ローラの中央付近において、前記第２ローラを前記第１ローラに押圧させる押圧手段と、を備え、
前記押圧手段は、前記第２ローラを前記第１ローラ側に撓ませて前記第２ローラの前記概円錐形状ローラを前記第１ローラに押圧させ、
前記第２ローラの両端側に、前記概円錐形状ローラと接続され、その外周面が前記第１ローラの外周面と平行な円筒部を有することを特徴とするシート部材の端部矯正装置。
【請求項３】
前記概円錐形状ローラは、搬送方向と直交する方向の長さが異なる全てのシート部材の搬送方向と平行な端部を押圧可能な幅を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のシート部材の端部矯正装置。
【請求項４】
前記押圧手段による前記第２ローラの前記第１ローラへの押圧を解除する離間手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート部材の端部矯正装置。
【請求項５】
前記概円錐形状ローラは、中央側から外側に向かって外径が拡大する円錐ローラであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート部材の端部矯正装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシート部材の端部矯正装置を備えたことを特徴とする電子写真方式の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート部材の端部矯正装置および画像形成装置に関する。さらに詳述すると、シート部材の端部に生じるバリ取りを行うシート部材の端部矯正装置、および該端部矯正装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置として、電子写真方式を利用した画像形成装置が種々考案されており公知技術となっている。その画像形成プロセスは、像担持体である感光ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化し、現像された画像を転写装置により記録紙（シート部材、用紙、記録材、記録媒体ともいう）に転写して画像を担持させ、圧力や熱等を用いる定着装置によって記録紙上のトナー画像を定着する過程により成立している。
【０００３】
定着装置では、対向するローラもしくはベルトもしくはそれらの組み合わせにより構成された定着部材（定着手段）及び加圧部材（加圧手段）が当接してニップ部を形成するように配置されており、該ニップ部に記録紙を挟みこみ、熱および圧力を加え、トナー像を記録紙上に定着することを行っている。
【０００４】
また、画像形成装置に用いられる記録紙は、原紙を裁断して規格化された種々のサイズとされているが、加工時に、裁断により切り分けられた記録紙には、その切断部（エッジ）に、滓や傷などのいわゆるバリが生じる。
【０００５】
このバリが定着装置のベルト等を局部的に磨耗させ、印刷品質の低下を発生させてしまうという問題が知られている。特に、用紙搬送方向の先端／後端部のバリよりも、用紙幅方向端部にバリが生じていると、ベルトにスジ状の摩耗が発生することがあることが知られている。このため、従来から種々のシート部材の端部矯正装置（バリ潰し装置）が提案されている。
【０００６】
例えば、特許文献１には、凹凸形状を有する均し部材（ローラ）を押圧することによりバリを矯正する画像形成装置が開示されている。また、特許文献２〜５にも、高圧を付加したローラ対の間に用紙を通過させることによってバリを矯正するバリ取り装置等が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献に記載の技術では、サイズの異なる種々のシート部材への適用を簡易に行うことができない点や、シート部材のエッジ以外の部分にも荷重がかかってしまいバリ潰しの効率化に余地があるという課題が残されていた。
【０００８】
そこで本発明は、サイズの異なる種々のシート部材に対応し、シート部材のエッジ部分にバリ潰しの荷重を集中させてシート部材のバリを効率良く潰すことができるシート部材の端部矯正装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するため、本発明に係るシート部材の端部矯正装置は、搬送方向と直交する方向の長さが異なるシート部材への画像形成を行う画像形成装置におけるシート部材の端部矯正装置であって、シート部材を搬送するための搬送路上に設置された第１ローラと、該第１ローラに圧接して回転し、外径が中央側から外側に向かって拡大する概円錐形状ローラを両側に備え、かつ、両側の概円錐形状ローラをつなぐ中央部軸は、概円錐形状ローラの最小外径部より小さい外径である第２ローラと、該第２ローラの中央付近において、第２ローラを第１ローラに押圧させる押圧手段と、を備え、押圧手段は、第２ローラを第１ローラ側に撓ませて第２ローラの概円錐形状ローラを第１ローラに押圧させ、前記概円錐形状ローラにおける最大外径部と最小外径部の半径の差が前記シート部材の厚み以下であり、前記中央部軸の外径と、前記概円錐形状ローラの最小外径部と、の半径の差が前記シート部材の厚みより大きく、かつ、搬送方向と直交する方向の長さが最大である前記シート部材を前記第１ローラと前記第２ローラに挟持した場合において、前記押圧手段による押圧は、前記第２ローラ中央部の撓み量が前記シート部材の厚みより小さいものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、サイズの異なる種々のシート部材に対応し、シート部材のエッジ部分にバリ潰しの荷重を集中させてシート部材のバリを効率良く潰すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係るシート部材の端部矯正装置の一実施形態であるバリ潰し装置の構成を示す正面図である。
【図３】図２に示すバリ潰し装置の側面図である。
【図４】最大幅サイズの用紙通過時のバリ潰し装置の正面図である。
【図５】最小幅サイズの用紙通過時のバリ潰し装置の正面図である。
【図６】第２ローラに作用させる荷重と用紙のバリ潰し量との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る構成を図１から図６に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
（画像形成装置）
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す全体構成図である。図１に示すように、各感光体ドラム１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の周囲には、それぞれ、コロナ帯電部２、現像装置４、不図示のクリーニング部、除電部等が配設されている。そして、各感光体ドラム１上で、作像プロセスがおこなわれて、各感光体ドラム１上に各色の画像が形成される。
【００１４】
感光体ドラム１は、不図示の駆動モータによって回転駆動される。そして、コロナ帯電部２の位置で、感光体ドラム１の表面が一様に帯電される（帯電工程）。
【００１５】
その後、感光体ドラム１は画像書込装置３から発せられたレーザ光の照射位置に達して、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される（露光工程）。
【００１６】
その後、感光体ドラム１の表面は、現像装置４との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、各色のトナー像が形成される（現像工程）。
【００１７】
その後、感光体ドラム１の表面は、中間転写ベルト８及び１次転写部５との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（１次転写工程）。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。
【００１８】
なお、感光体ドラム１上の残存する未転写トナーは、不図示のクリーニングによって回収され（クリーニング工程）、また、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１の残留電位が除去される。
【００１９】
各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８は、２次転写部９に達する。この位置で、給紙装置２３から搬送路２４を通って搬送される用紙６の表面にトナー像が転写される（２次転写工程）。
【００２０】
その後、トナー像が転写された用紙６は定着装置７の内部に送り込まれ、定着ベルト７ａ、及び表面を弾性体で覆われた加圧ローラ７ｂの間を通過することにより熱と圧力を加えられ、トナー像は用紙６に定着される。最後に、定着装置７の下流に設置された冷却装置１０に搬送された用紙６は、適当な温度まで冷却され、排紙口１１から排出される。
【００２１】
（シート部材の端部矯正装置）
図２は、本発明に係るシート部材の端部矯正装置の一実施形態であるバリ潰し装置を示す全体構成図である。バリ潰し装置１２は、図１に示すように、画像形成装置の給紙装置２３と、中間転写ベルト８と搬送路２４が接触する２次転写部９の間における用紙６の搬送路上の任意の位置に設けられる。なお、図示しない増設用の給紙装置からの用紙についても、搬送路１３を通して対応できる構成となっている。
【００２２】
バリ潰し装置１２は、不図示の駆動装置に連結された第１ローラ１４と、第１ローラ１４に対向して設置され、第１ローラ１４の駆動に従動する第２ローラ１５と、を備えている。また、第２ローラ１５は、中央部軸１７の両側に概円錐形状を持つローラ、例えば円錐ローラ１６を有しており、その外径は第２ローラ１５の中央側から外側に向かって大きくなるように構成されている。
【００２３】
ここで、各々の円錐ローラ１６の最大外径部（Ｄｍａｘ）と、最小外径部（Ｄｍｉｎ）との半径の差は、画像形成装置で画像形成可能な用紙のうち最も薄い用紙の厚さ（Ｔｍｉｎ）以下に設定されている。当該関係は次式（１）で表される。
（Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ）／２≦Ｔｍｉｎ      ・・・（１）
【００２４】
また、第２ローラ１５の中央部軸１７の外径（ｄ）と、両側の円錐ローラ１６の最小外径部（Ｄｍｉｎ）との半径の差は、画像形成装置で画像形成可能な用紙のうち最も薄い用紙の厚さ（Ｔｍｉｎ）よりも、十分大きくなるように設定されている。当該関係は次式（２）で表される。
（Ｄｍｉｎ−ｄ）／２≫Ｔｍｉｎ      ・・・（２）
【００２５】
また、第２ローラ１５の中央部軸１７の中央部はベアリング１８を介し、押圧手段２０の押し付け部材２１により第１ローラ１４側へ圧接されている。第２ローラ１５が中央部軸１７を中心として第１ローラ１４側に撓むことで、円錐ローラ１６が第１ローラ１４に押圧されるようになっている。
【００２６】
図３は、図２に示すバリ潰し装置１２の側面図である。図３を参照して第２ローラ１５を第１ローラ１４へ圧接させる押圧手段２０を説明する。また、図４は、画像形成装置が扱う最大幅サイズ（Ｌｍａｘ）の用紙通過時のバリ潰し装置１２の正面図を示している。
【００２７】
押圧手段２０は、アーム状ホルダ２５と、押し付け部材２１、および引っ張りコイルバネ２２等から構成されている。
【００２８】
アーム状ホルダ２５は、アーム形状を有し第２ローラ１５を両端側から保持するとともに、その長手方向（用紙幅方向）中央部に押し付け部材２１が設けられている。また、引っ張りコイルバネ２２により第１ローラ１４側へ付勢されている。
【００２９】
押し付け部材２１は、引っ張りコイルバネ２２およびアーム状ホルダ２５を介して掛かる荷重に対し、その形状を保持可能な剛性を有するとともに、第２ローラ１５の中央部軸１７を保持するベアリング１８の形状を保持可能であればよい。押し付け部材２１の材質および形状は特に限られるものではない。
【００３０】
なお、第２ローラ１５の両端部の軸受け部は、ベアリングにより構成され、ベアリングに対し、第２ローラ１５の軸を所定量傾けることが可能なように、ベアリング内径と軸外形が構成されている。
【００３１】
第１ローラ１４および第２ローラ１５は、図４に示すように、引っ張りコイルバネ２２による第２ローラ１５の第１ローラ１４への押圧が、最大幅（Ｌｍａｘ）の用紙６を第１ローラ１４と第２ローラ１５で挟持した状態において、第２ローラ１５の撓み量（δ）が用紙６の最小厚さ（Ｔｍｉｎ）を超えないように設定されている。当該関係は次式（３）で表される。
δ＜Ｔｍｉｎ      ・・・（３）
【００３２】
上記式（１）〜（３）が成立するバリ潰し装置１２に、用紙６が通過すると、図４に示す状態となって、押し付け部材２１の押圧により第２ローラ１５の中央部軸１７が第１ローラ１４側に撓む。これにより、用紙６の用紙幅方向の端部は第２ローラ１５の両端部にある円錐ローラ１６の外周により押され、用紙６の端部にバリが存在する場合は潰されることになる。
【００３３】
この時、用紙６の端部には円錐ローラ１６から斜め方向に荷重が作用するため、荷重をバリに集中して作用させることができ、効率良くバリを潰すことが可能となる。同時に、用紙６の端部以外には荷重を作用させないため、例えば、用紙６の表面に押し跡などを付けて画像品質を低下させる、といった不具合が生じることもない。
【００３４】
また、バリ潰し装置１２を、第２面目の印刷を行う際に用紙６を通過させても、既に印刷された第１面の画像品質を低下させることはない。
【００３５】
また、第２ローラ１５はその両端部に円錐ローラ１６の外側に接続され、その外周面が第１ローラ１４の外周面と平行な円筒部１９を有することが好ましい。第２ローラ１５は、第１ローラ１４に接触し、従動回転するものであるため、この円筒部１９を備えることにより、用紙６が通過しない時に、第２ローラ１５の円筒部１９（より好ましくは、２つの円錐ローラ１６の円筒部１９の２箇所のみ）を第１ローラ１４に接触させて回転させることができる。したがって、局所的な接触圧の発生をなくして、第１ローラ１４及び第２ローラ１５の用紙搬送領域での表面のキズ、磨耗等を低減することができる。
【００３６】
また、第１ローラ１４および第２ローラ１５を同一材料、例えばステンレスやアルミで製作する場合においては、第１ローラ１４の外径は、第２ローラ１５の中央部軸１７より大きく設定することが好ましい。また、第２ローラ１５の中央部軸１７と両側の円錐ローラ１６の外径の比率は、扱う用紙６の最小厚み（Ｔｍｉｎ）と、搬送方向に直交する方向の長さ（すなわち、用紙幅）との関係から最適な値を選定するものであればよい。また、第１ローラ１４と第２ローラ１５の軸方向長さ（Ｌｒ）についても用紙幅との関係から最適な値を選定するものであればよい。
【００３７】
これまで述べたように、画像形成装置は、１種類のサイズ、厚さの用紙のみを扱う訳ではなく、長さ、幅（Ｌｍｉｎ〜Ｌｍａｘ）、厚さ（Ｔｍｉｎ〜Ｔｍａｘ）とも多種類の用紙を扱うことが一般的である。したがって、この場合、用紙６の幅によって、第２ローラ１５の円錐ローラ１６と用紙６の端部が接触する位置が変化することになる。
【００３８】
図５は、画像形成装置が扱う最小幅サイズ（Ｌｍｉｎ）の用紙通過時のバリ潰し装置１２の正面図を示している。
【００３９】
この場合も、上記式（１）〜（３）が成立していることで、用紙６の表面に第２ローラ１５の中央部軸１７が接触することがなく、最大幅用紙（Ｌｍａｘ）の場合（図４）と同様に、用紙６の端部のみに荷重を作用させることができ、同様の効果を奏することができる。
【００４０】
また、ベアリング１８と用紙６の間隔を、第２ローラ１５の撓み量（δ）を考慮して、十分大きく設定することで、ベアリング１８が用紙６に接触することを防止することができる。
【００４１】
また、用紙６の厚さが最小厚さ（Ｔｍｉｎ）以上の用紙の場合については、最小厚みの用紙と同様に用紙端部のみに荷重が作用することは勿論である。
【００４２】
また、円錐ローラ１６の軸方向長さ（Ｌｃ）は、押圧手段２０による押圧時に、センターフィード方式で搬送される全てのサイズの用紙６の搬送方向と平行なエッジ部を押圧可能な幅を有している。すなわち、左右の円錐ローラ１６の最小外径部（Ｄｍｉｎ）の間隔（中央部軸１７の長さ）は、最小幅（Ｌｍｉｎ）の用紙６の幅よりも小さく設定され、最大外径部（Ｄｍａｘ）の間隔は、最大幅（Ｌｍａｘ）の用紙６の幅よりも大きく設定される。
【００４３】
本実施形態のバリ潰し装置で使用する用紙６、第２ローラ１５、円錐ローラ１６の具体的な構成例を示す。
＜用紙６＞
最薄用紙厚Ｔｍｉｎ＝０．１２ｍｍ
最小用紙幅Ｌｍｉｎ＝１００ｍｍ
最大用紙幅Ｌｍａｘ＝３３０ｍｍ
＜第２ローラ１５＞
撓み量δ＝０．１ｍｍ
中央部軸１７の軸径ｄ＝直径１０ｍｍ
軸方向長さＬｒ＝３７０ｍｍ
＜円錐ローラ１６＞
最大外径部Ｄｍａｘ＝直径２０．００ｍｍ
最小外径部Ｄｍｉｎ＝直径１９．９０ｍｍ
円錐ローラ軸方向長さＬｃ＝１４５ｍｍ
なお、Ｌｒ＞Ｌｍａｘ，Ｌｒ−２Ｌｃ＜Ｌｍｉｎとなっている。
【００４４】
なお、本実施形態では、第２ローラ１５の両端部の円錐ローラ１６の外周面を、中央部から外側に向かって円錐形状に拡大する形状を示したが、完全な円錐形状である必要はなく、一部または全体が中央側から外側に向かって外径が拡大する曲面形状等（概円錐形状）を有するようにしても良い。
【００４５】
次に、押圧手段２０を押圧状態から解放させる機構（離間手段）について説明する。近年においては電子写真式の画像形成装置が扱う用紙の種類は多様化し、凹凸紙（エンボス紙）といった、用紙の厚さが均一でない用紙の印刷も行えるようになってきている。エンボス紙の場合は、エンボスを潰すことは好ましくないのでバリ潰し装置１２を動作させず、第２ローラ１５による押圧状態を解除することが好ましい。
【００４６】
なお、離間手段を駆動させるかどうかは、使用する用紙情報（用紙種類など）を印刷データ等から取得するか、若しくは用紙面を表面センサなどで検知するなどして画像形成装置の制御手段が取得し、制御手段がこれに基づいて、離間機構の駆動の有無を決定すれば良い。
【００４７】
離間手段の動作を説明する。図３に示したように、第２ローラ１５はアーム状ホルダ２５の両側に、上下方向に一定量可動できるよう隙間を持った長穴２６（図２参照）で連結されている。
【００４８】
アーム状ホルダ２５は、一端側（ニップ出口側）で回転軸２７を中心して回転可能に保持されており、この構造により第２ローラ１５は矢印方向に変位可能な構造となっている。
【００４９】
また、アーム状ホルダ２５の他端側（ニップ入口側）にはベアリング２８が取り付けられており、このベアリング２８に不図示の駆動装置に連結した偏心コロ２９が接触している。駆動装置は、画像形成装置の制御手段により制御され、上述のように、凹凸紙に印刷する場合等においては、偏心コロ２９を回転させ、ベアリング２８を押し上げる位置に駆動制御し、第２ローラ１５を第１ローラ１４から離間させる。これにより、バリ潰し装置１２の押圧手段２０は、凹凸紙等を押圧せず、画像品質の低下等を防止することができる。
【００５０】
以上説明した本実施形態に係るバリ潰し装置は、サイズの異なる種々のシート部材に対応し、シート部材のエッジ部分にバリ潰しの荷重を集中させてシート部材のバリを効率良く潰すことができる。
【００５１】
すなわち、上記式（１）〜（３）を満たすことで、軸の撓みを用紙の幅と厚みに合わせて最適化し、常にシート部材の搬送方向と平行なエッジ部に、効率的に荷重が作用するようにして、バリを効率良く潰すことができる。
【００５２】
また、複数のサイズ、及び厚さのシート部材に対して、シート部材の端部付近以外に荷重を作用させることがないため、シート部材の面に押し跡等を付けず、印刷品質に影響を与えることがない。また、両面印刷を行う画像形成装置においても、既に印刷された面に荷重を作用させることが無いため、画像品質の低下を防止することができる。
【００５３】
また、以上説明したバリ潰し装置１２を備えた画像形成装置（図１）とすることにより、シート部材の端部のバリを効率良く潰すことが可能となる。これにより、定着装置７の定着ベルト等の磨耗を低減することができる画像形成装置を提供することができる。
【００５４】
尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【実施例】
【００５５】
（実施例）
図６に、押し付け部材２１が第２ローラ１５の中央部軸１７に作用させる荷重（Ｎ）と用紙６のバリ潰し量（μｍ）の関係についての実験結果の一例を示す。
【００５６】
荷重５５０（Ｎ）を設定荷重とした場合、バリ潰し量を２０μｍ程度とすることができ、十分な定着ベルトの磨耗防止効果を得ることができることを確認した。
【符号の説明】
【００５７】
１  感光体ドラム
２  コロナ帯電器
３  画像書込装置
４  現像装置
５  １次転写部
６  用紙（シート部材）
７  定着装置
７ａ  定着ベルト
７ｂ  加圧ローラ
８  中間転写ベルト
９  ２次転写部
１０  冷却装置
１１  排紙口
１２  バリ潰し装置
１３  搬送路
１４  第１ローラ
１５  第２ローラ
１６  円錐ローラ
１７  中央部軸
１８  ベアリング
１９  円筒部
２０  押圧手段
２１  押し付け部材
２２  引っ張りコイルバネ
２３  給紙装置
２４  搬送路
２５  アーム状ホルダ
２６  長穴
２７  回転軸
２８  ベアリング
２９  偏心コロ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５８】
【特許文献１】特開２００５−１７９０４１号公報
【特許文献２】特開２００８−２５４８８７号公報
【特許文献３】特開２０１０−１５００１０号公報
【特許文献４】特開２０１０−１３２４０３号公報
【特許文献５】特開２０１０−２７６８４６号公報
【図１】
0006011245.tif 000002
【図２】
0006011245.tif 000003
【図３】
0006011245.tif 000004
【図４】
0006011245.tif 000005
【図５】
0006011245.tif 000006
【図６】
0006011245.tif 000007