(57)【要約】  【課題】  装置の小型化を図りつつ、用紙等の記録材に生じるダウンカールおよびアッパーカールを共に補正することのできるカール補正装置等を提供する。  【解決手段】  ダウンカールした用紙の場合には、ゲート７７を図中実線で示す位置にセットし、搬送ベルト８０を図中実線で示す矢印方向に回転させ、第一のペネトレーションシャフト８３を搬送ベルト８０に所定の押圧力で当接させる。これにより、用紙は、ダウンカール補正用搬送路Ｒ３ａに沿って搬送され、第一のペネトレーションシャフト８３によりダウンカールが補正される。アッパーカールした用紙の場合には、ゲート７７を図中破線で示す位置にセットし、搬送ベルト８０を図中破線で示す矢印方向に回転させ、第二のペネトレーションシャフト８４を搬送ベルト８０に所定の押圧力で当接させる。用紙はダウンカール補正用搬送路Ｒ３ａに沿って搬送され、アッパーカールの補正がなされる。  【選択図】  図３
2006273470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
張架部材に張架され、正逆方向に回動可能に配設されると共に、シートを搬送するための第一の側面および第二の側面が当該張架部材によって形成される無端ベルトと、
前記無端ベルトの前記第一の側面に当接することで、当該第一の側面に沿って搬送されるシートを押圧する第一の押圧部材と、
前記無端ベルトの前記第二の側面に当接することで、当該第二の側面に沿って搬送されるシートを前記第一の押圧部材とは逆方向に押圧する第二の押圧部材と
を含むカール補正装置。
【請求項２】
前記第一の押圧部材および前記第二の押圧部材を支持する支持部材と、
当該支持部材の位置を調整することにより、前記無端ベルトに対する前記第一の押圧部材および/または前記第二の押圧部材の押圧力を可変する押圧力可変部材と
をさらに含むことを特徴とする請求項１記載のカール補正装置。
【請求項３】
前記無端ベルトよりも前記シートの搬送方向上流側に設けられ、当該シートの搬送方向を前記第一の側面側または前記第二の側面側に切り替えるゲート部材をさらに含むことを特徴とする請求項１記載のカール補正装置。
【請求項４】
前記ゲート部材の切り替え動作に連動して、前記無端ベルトの回動方向が切り替えられることを特徴とする請求項３記載のカール補正装置。
【請求項５】
前記ゲート部材の切り替え動作に連動して、前記無端ベルトに対する前記第一の押圧部材または前記第二の押圧部材の押圧力が変更されることを特徴とする請求項３記載のカール補正装置。
【請求項６】
記録材にトナー像を形成する画像形成部と、
前記記録材に形成された前記トナー像を定着する定着部と、
前記定着部を通過した前記記録材に生じたカールを補正するカール補正部とを含み、
前記カール補正部は、
張架部材に張架され、正逆方向に回動可能に配設されると共に、記録材を搬送するための第一の側面および第二の側面が当該張架部材によって形成される無端ベルトと、
前記無端ベルトの前記第一の側面に当接することで、当該第一の側面に沿って搬送される記録材を押圧する第一の押圧部材と、
前記無端ベルトの前記第二の側面に当接することで、当該第二の側面に沿って搬送される記録材を前記第一の押圧部材とは逆方向に押圧する第二の押圧部材と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記カール補正部を制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、記録材の情報および/または前記画像形成部にて形成されるトナー像の情報に基づいて、前記無端ベルトの回動方向を決定することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記記録材の情報および/または前記画像形成部にて形成されるトナー像の情報に基づいて、前記無端ベルトに対する前記第一の押圧部材または前記第二の押圧部材の押圧力を決定することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記カール補正部を制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、記録材が前記無端ベルトを通過した後に、当該無端ベルトに次の記録材が進入するように制御することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機等の画像形成装置で用いられ、記録材のカールを補正するカール補正装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置では、感光体ドラム等に形成したトナー像を直接あるいは間接的に用紙上に転写し、用紙上に転写されたトナーを加熱・加圧することにより溶融させて定着させ、その後排出トレイ等に排出している。この種の画像形成装置では、このようにして排出される定着後の用紙が、表面側又は裏面側に反るように湾曲変形する現象、いわゆるカールが発生することがある。そこで、用紙に生じるカールが原因となって発生する紙詰まり、排出トレイでのかさばり、両面画像形成時の画質低下等の不具合を回避する目的で、用紙に生じたカールを補正するためのカール補正装置が設けられる。
【０００３】
従来この種のカール補正装置としては、用紙搬送路に沿って設けられた二本のロールに張架された無端ベルトと、この無端ベルトに対して所定の圧力で押し付けられた押圧ロールとを供えたものが知られている(特許文献１,２参照。)。この技術では、カールした用紙を無端ベルトと押圧ロールとの間に挟み、押圧ロールによりカールした用紙をカールとは逆側に曲げるようにしごくことで、カールの補正を行っている。
【０００４】
【特許文献１】特開平４−３３８０６０号公報(第５頁、図９、図１０)
【特許文献２】特開平６−１５６８５２号公報(第６頁、図４、図５)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、用紙に生じるカールには、用紙の端部が下を向くカールをダウンカール、用紙の端部が上を向くカールをアッパーカールがある。そして、用紙にどのようなカールが生じるかは、用紙の種類、環境、および用紙上に形成される画像の濃度等によって変わる。
そこで、上記特許文献１,２では、上述したカール補正装置を用紙搬送路に対して直列または並列に二つ配置し、それぞれダウンカール補正部およびアッパーカール補正部として用いることが記載されている。
【０００６】
しかしながら、このような構成を採用した場合、ダウンカール補正部およびアッパーカール補正部を別々に設けなければならないため、装置の小型化が困難であった。また、これらダウンカール補正部およびアッパーカール補正部を別々に設けなければならない分、コストが嵩むという問題もあった。
【０００７】
本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、装置の小型化を図りつつ、用紙等の記録材に生じるダウンカールおよびアッパーカールを共に補正することのできるカール補正装置等を提供することにある。
また、他の目的は、記録材に生じるカールの向きおよび程度に応じてカールを補正することのできるカール補正装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的のもと、本発明が適用されるカール補正装置は、張架部材に張架され、正逆方向に回動可能に配設されると共に、シートを搬送するための第一の側面および第二の側面が張架部材によって形成される無端ベルトと、無端ベルトの第一の側面に当接することで、第一の側面に沿って搬送されるシートを押圧する第一の押圧部材と、無端ベルトの第二の側面に当接することで、第二の側面に沿って搬送されるシートを第一の押圧部材とは逆方向に押圧する第二の押圧部材とを含んでいる。
【０００９】
ここで、第一の押圧部材および第二の押圧部材を支持する支持部材と、支持部材の位置を調整することにより、無端ベルトに対する第一の押圧部材および/または第二の押圧部材の押圧力を可変する押圧力可変部材とをさらに含むことを特徴とすることができる。また、無端ベルトよりもシートの搬送方向上流側に設けられ、シートの搬送方向を第一の側面側または第二の側面側に切り替えるゲート部材をさらに含むことを特徴とすることができる。この場合に、ゲート部材の切り替え動作に連動して、無端ベルトの回動方向が切り替えられることを特徴とすることができ、また、ゲート部材の切り替え動作に連動して、無端ベルトに対する第一の押圧部材または第二の押圧部材の押圧力が変更されることを特徴とすることができる。
【００１０】
また、他の観点から捉えると、本発明が適用される画像形成装置は、記録材にトナー像を形成する画像形成部と、記録材に形成されたトナー像を定着する定着部と、定着部を通過した記録材に生じたカールを補正するカール補正部とを含み、カール補正部は、張架部材に張架され、正逆方向に回動可能に配設されると共に、記録材を搬送するための第一の側面および第二の側面が張架部材によって形成される無端ベルトと、無端ベルトの第一の側面に当接することで、第一の側面に沿って搬送される記録材を押圧する第一の押圧部材と、無端ベルトの第二の側面に当接することで、第二の側面に沿って搬送される記録材を第一の押圧部材とは逆方向に押圧する第二の押圧部材とを備えている。
【００１１】
ここで、カール補正部を制御する制御部をさらに備える場合に、制御部は、記録材の情報および/または画像形成部にて形成されるトナー像の情報に基づいて、無端ベルトの回動方向を決定することを特徴とすることができる。また、制御部は、記録材の情報および/または画像形成部にて形成されるトナー像の情報に基づいて、無端ベルトに対する第一の押圧部材または第二の押圧部材の押圧力を決定することを特徴とすることができる。そして、カール補正部を制御する制御部をさらに備える場合に、制御部は、記録材が無端ベルトを通過した後に、無端ベルトに次の記録材が進入するように制御することを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、一本の無端ベルトの両側面でダウンカールおよびアッパーカールを補正するようにしたので、装置の小型化を図りつつ、用紙等の記録材に生じるダウンカールおよびアッパーカールを共に補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について詳細に説明する。
図１は、実施の一形態に係るフルカラー画像形成装置１の全体構成を示す概略図であり、図２は、その要部を拡大した図である。このフルカラー画像形成装置１は、所謂タンデム型、所謂中間転写方式の画像形成装置であって、原稿の画像を読み取る画像読み取り部２、用紙上に画像を形成する画像形成部３、画像形成部３に対して記録材としての用紙を供給する用紙供給部４、画像形成後の用紙を排出する用紙排出部５によって構成される。
【００１４】
本実施の形態において、画像読み取り部２は、透明な原稿台にセットされた原稿の画像を読み取るものであり、例えば、ランプ、ミラー及びキャリッジ等からなる光学走査系と、この光学走査系で走査された光学像を結像させるレンズ系と、このレンズ系で結像された光学像を受光して電気信号に変換するＣＣＤ等の画像読み取りセンサとを備えて構成されている。
【００１５】
また、画像形成部３は、電子写真方式にて各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１０(１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ)を備えている。また画像形成部３は、各画像形成ユニット１０にて形成された各色成分トナー像を順次転写(一次転写)して保持させる中間転写ベルト１５、中間転写ベルト１５上に転写された重ねトナー像を記録材(シート)である用紙Ｐに一括転写(二次転写)させる二次転写部２０を備えている。さらに、画像形成部３は、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着部４６を備えている。また、画像形成部３は、各装置(各部)の動作を制御する制御部４０、画像読み取り部２や図示しないＰＣ(Personal Computer)から出力されてくる画像データに基づいて画像形成用のデータを作成するＩＰＳ(Image Processing System)４４を有している。なお、本実施の形態では、各画像形成ユニット１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ、中間転写ベルト１５、および二次転写部２０等によって、画像形成部が構成されている。
【００１６】
各画像形成ユニット１０(１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ)は、矢印α方向に回転する感光体ドラム１１、感光体ドラム１１の周囲に設けられ、感光体ドラム１１を所定の電位に帯電する帯電器１２、感光体ドラム１１上に静電潜像が書込まれるレーザ露光器１３(図中露光ビームを符号Ｂｍで示す)、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像装置１４を備えている。さらに、感光体ドラム１１の周囲には、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６、感光体ドラム１１上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ１７、などの電子写真用デバイスも配設される。
【００１７】
中間転写ベルト１５は、各種ロールによって図に示すβ方向に所定の速度で循環駆動(回動)されている。この各種ロールとして、定速性の駆動モータ(図示せず)により駆動されて中間転写ベルト１５を循環駆動させる駆動ロール３１、各感光体ドラム１１の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト１５を支持する支持ロール３２、中間転写ベルト１５に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト１５の蛇行を防止する補正ロールとして機能するテンションロール３３、二次転写部２０に設けられるバックアップロール２２、二次転写部２０よりも中間転写ベルト１５の搬送方向下流側に設けられるアイドルロール３４を有している。
【００１８】
各感光体ドラム１１に対向し、略直線状に延びる中間転写ベルト１５の内側に設けられる各一次転写ロール１６には、トナーの帯電極性と逆極性(本実施の形態では正極性)の電圧が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上に重畳されたトナー像が形成される。
二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像担持面側に配置される二次転写ロール２１と、バックアップロール２２等とによって構成される。このバックアップロール２２は、中間転写ベルト１５の裏面側に配置されて二次転写ロール２１の対向電極をなし、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール２３が当接配置されている。
【００１９】
また、中間転写ベルト１５の二次転写部２０よりも下流側には、中間転写ベルト１５を挟んで駆動ロール３１に対向して配置され、二次転写後の中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト１５の表面をクリーニングするベルトクリーナ３５が中間転写ベルト１５に対して接離自在に設けられている。一方、イエローの画像形成ユニット１０Ｙの上流側には、各画像形成ユニット１０における画像形成タイミングの整合をとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ(ホームポジションセンサ)４１が配置されている。また、黒の画像形成ユニット１０Ｋの下流側には、各色の画質調整を行うための画像濃度センサ４２が配設されている。この基準センサ４１は、中間転写ベルト１５の裏側に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部４０からの指示により、各画像形成ユニット１０(１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ)は画像形成を開始するように構成されている。また、中間転写ベルト１５の内側には、温度センサ４７および湿度センサ４８が配設されている。
【００２０】
さらに、二次転写部２０の下流側には、二次転写後の用紙Ｐを吸引しながら搬送するバキューム搬送部４５が設けられている。このバキューム搬送部４５は、二次転写ロール２１によってトナー像が転写された用紙Ｐを吸引しながら定着部４６へと搬送するものであり、定着部４６は、加熱加圧等によって用紙Ｐにトナー像を定着させるものである。本実施の形態において、定着部４６は、用紙Ｐの画像形成面に対向配置される加熱ロール４６ａと、この加熱ロール４６ａに圧接配置されて定着ニップを形成する加圧ベルト４６ｂと、加熱ロール４６ａに内蔵される加熱源としてのハロゲンランプ４６ｃとを備えている。
【００２１】
一方、用紙供給部４は、第一のトレイ５０、第二のトレイ５１及び第三のトレイ５２に収容された各々の用紙Ｐを、それぞれ所定の経路で搬送するものである。各トレイ５０〜５２の近傍には、それぞれに対応する送り出しロール５３,５４,５５が配設されている。各送り出しロール５３〜５５は、対応するトレイ５０〜５２から一枚ずつ分離して取り出された用紙Ｐをニップして用紙搬送路上に一時停止させると共に、所定のスタート信号に基づくタイミングで用紙搬送方向の下流側に用紙Ｐを送り出すものである。さらに、用紙供給部４の上部であって画像読み取り部２の近傍には、ユーザによって操作される操作パネル５６およびこの操作パネル５６に隣接して入力用のキーボード５６ａが配設され、第三のトレイ５２の下側には、このフルカラー画像形成装置１の電源４３が配置されている。本実施の形態では、操作パネル５６やキーボード５６ａ等を用いて、トレイ番号(第一のトレイ５０、第二のトレイ５１、第三のトレイ５２にそれぞれ付された番号)毎に、そのトレイに収容される用紙Ｐの種類(例えば坪量、コート層の有無、コート層の種類等)の入力が受け付けられるようになっている。そして、この内容は図示しないメモリに格納され、操作パネル５６およびキーボード５６ａにて所定のトレイ番号が入力されたときに、該当するトレイに収容される用紙Ｐの属性についての情報が表示されるようになっている。
【００２２】
ここで、各送り出しロール５３〜５５による用紙Ｐの送り出し位置から、画像形成部３の画像形成処理位置を経由して排出トレイ５７に至る一連の用紙搬送路Ｒ１〜Ｒ５には、それぞれ用紙搬送のための搬送ロールが適宜配設されている。第一のトレイ５０に収容された用紙Ｐは、送り出しロール５３により送り出された後、第一の用紙搬送路Ｒ１を経由して合流搬送部５８へと送り込まれる。また、第二のトレイ５１に収容された用紙Ｐは、送り出しロール５４により送り出された後、第一の用紙搬送路Ｒ１を経由して合流搬送部５８へと送り込まれる。一方、第三のトレイ５２に収容された用紙Ｐは、送り出しロール５５によって合流搬送部５８へと直接送り込まれる。
【００２３】
また、合流搬送部５８に送り込まれた用紙Ｐは、第二の用紙搬送路Ｒ２を経由して画像形成部３の二次転写部２０へと送り込まれる。更に、二次転写部２０を通過した用紙Ｐは、バキューム搬送部４５により定着部４６に送り込まれた後、第三の用紙搬送路Ｒ３を経由して排出トレイ５７へと排出される。これに対して、両面に画像が形成される用紙Ｐは、定着部４６を通過した後、第四の用紙搬送路Ｒ４を経由して両面反転部５９に送り込まれ、ここで表裏反転された後、第五の用紙搬送路Ｒ５を経由して再び合流搬送部５８へと送り込まれる。
【００２４】
このような用紙搬送路Ｒ１〜Ｒ５において、第二の用紙搬送路Ｒ２には姿勢補正部６０とレジストロール６１とが配設されている。姿勢補正部６０は第二の用紙搬送路Ｒ２を搬送される用紙Ｐの姿勢を補正するものであり、レジストロール６１は互いに圧接状態に保持された一対のロールによって構成されたもので、これら一対のロール間で用紙Ｐをニップしつつ、所定のスタート信号に基づくタイミングでこのロール対を回転させることによって二次転写部２０に用紙Ｐを送り込むものである。
【００２５】
また、用紙排出部５に設けられる第三の用紙搬送路Ｒ３には、定着部４６において定着を行う際に生じた用紙Ｐのカールを補正する第一のカール補正部(カール補正部)６２が設けられている。他方、画像形成部３に設けられる第五の用紙搬送路Ｒ５には、定着部４６を通過し両面画像形成を行うために反転搬送される用紙Ｐのカールを補正する第二のカール補正部６３が設けられている。なお、第一のカール補正部６２の詳細については後述する。
【００２６】
続いて、本実施の形態にかかるタンデム型フルカラー画像形成装置１の基本的な画像形成動作について説明する。まず、画像読み取り部２によって原稿の画像が読み取られると、これによって得られた画像信号に基づいて画像形成部３でトナー像が形成される。画像形成部３では、四つの感光体ドラム１１を回転駆動しつつ、それぞれに対応する帯電器１２、レーザ露光器１３、現像装置１４によって各感光体ドラム１１の表面にイエロー、マゼンタ、シアン、黒のトナー像が形成される。このようにして形成された各色のトナー像は、一次転写ロール１６によって順次中間転写ベルト１５上に重ね転写される。これにより、中間転写ベルト１５には、四色のトナー像を重ね合わせた多色(フルカラー)のトナー像が形成される。そして、中間転写ベルト１５に形成されたトナー像は、中間転写ベルト１５に担持された状態で二次転写部２０へと送り込まれる。
【００２７】
一方、操作パネル５６を用いてユーザにより選択されたトレイの用紙Ｐ、あるいは自動選択機能によって選択されたトレイの用紙Ｐは、二次転写部２０に中間転写ベルト１５上のトナー像が到達するタイミングに合わせてレジストロール６１により送り込まれる、例えば、選択されたトレイが第一のトレイ５０である場合には、送り出しロール５３によって送り出された用紙Ｐが第一の用紙搬送路Ｒ１を経由して合流搬送部５８に送り込まれ、更に第二の用紙搬送路Ｒ２を経由して姿勢補正部６０にてその姿勢が補正された後、レジストロール６１により二次転写部２０へと送り込まれることになる。
【００２８】
そして、画像形成部３の二次転写部２０では、中間転写ベルト１５に担持されたトナー像(フルカラー画像)が二次転写ロール２１によって用紙Ｐに一括転写(二次転写)される。その後、トナー像が転写された用紙Ｐはバキューム搬送部４５によって定着部４６に送られ、加熱加圧定着がなされた後、第三の用紙搬送路Ｒ３を経由し、第一のカール補正部６２によってカール補正がなされた後、排出トレイ５７に排出される。
【００２９】
また、用紙Ｐの両面に画像形成が行われる場合は、片面に画像形成された用紙Ｐが第四の用紙搬送路Ｒ４を経由して両面反転部５９に送られ、そこで表裏反転されて第五の用紙搬送路Ｒ５に送られる。その後、片面に画像が形成された用紙Ｐは、第二のカール補正部６３を通過することによってカール補正がなされ、さらに第五の用紙搬送路Ｒ５に沿って搬送された後、この第五の用紙搬送路Ｒ５の終端近傍に設けられた送り出しロール６４に突き当てられて一時停止する。そして、所定の再スタート信号に基づく送り出しロール６４の回転により、片面に画像形成された用紙Ｐは、タイミング調整されて合流搬送部５８に再度送り込まれる。以降は、同様にトナー像が用紙Ｐに転写、定着された後、第三の用紙搬送路Ｒ３を経由し、第一のカール補正部６２によってカール補正がなされた後、排出トレイ５７に排出される。
【００３０】
次に、図３を参照しながら、上述した第一のカール補正部６２の詳細について説明する。第一のカール補正部６２は、画像形成部３(図１参照)から搬送されてくる用紙Ｐを案内する第一の上流ガイド７１および第二の上流ガイド７２を備えている。これら第一の上流ガイド７１および第二の上流ガイド７２は、用紙搬送方向下流側に向けて両者の間隔が拡がるように形成されている。
【００３１】
また、第一のカール補正部６２において、第一の上流ガイド７１および第二の上流ガイド７２の用紙搬送方向下流側には、第一の中流ガイド７３および第二の中流ガイド７４が設けられている。そして、第一の中流ガイド７３は第一の上流ガイド７１側に取り付けられ、第二の中流ガイド７４は第二の上流ガイド７２側に取り付けられている。これら第一の中流ガイド７３および第二の中流ガイド７４は、用紙搬送方向下流側に向けて両者の間隔が狭まるように形成されている。ここで、第一の中流ガイド７３の上流側端部は、第一の上流ガイド７１の下流側端部よりも外側にあり、また、第二の中流ガイド７４の上流側端部は、第二の上流ガイド７２の下流側端部よりも外側にある。
【００３２】
さらに、第一のカール補正部６２において、第一の中流ガイド７３および第二の中流ガイド７４の用紙搬送方向下流側には、第一の下流ガイド７５および第二の下流ガイド７６が設けられている。ここで、第一の下流ガイド７５は第一の中流ガイド７３(第一の上流ガイド７１)側に、第二の下流ガイド７６は第二の中流ガイド７４(第二の上流ガイド７２)側に、それぞれ取り付けられている。また、これら第一の下流ガイド７５および第二の下流ガイド７６は、用紙搬送方向下流側に向けて両者の間隔が狭まるように形成されている。そして、第一の下流ガイド７５の上流側端部は、第一の中流ガイド７３の下流側端部よりも外側にあり、また、第二の下流ガイド７６の上流側端部は、第二の中流ガイド７４の下流側端部よりも外側にある。
【００３３】
また、第一のカール補正部６２において、第一の上流ガイド７１および第二の上流ガイド７２によって形成される拡開部の略中央には、搬送されてくる用紙Ｐの搬送方向を第一の上流ガイド７１側あるいは第二の上流ガイド７２側に規制するゲート部材としてのゲート７７が揺動自在に配設されている。なお、これら第一の上流ガイド７１および第二の上流ガイド７２には、図示しないスリットが設けられており、ゲート７７の自由端側は、揺動時にこのスリットを貫通することができるように構成されている。
【００３４】
さらに、第一のカール補正部６２は、第一の下流ガイド７５および第二の下流ガイド７６によって形成される拡開部の略中央に回転可能に配設される駆動ロール７８と、第一の中流ガイド７３と第二の中流ガイド７４との間に回転可能に配設される従動ロール７９とを備えている。そして、張架部材として機能するこれら駆動ロール７８および従動ロール７９には、無端ベルトとしての搬送ベルト８０が張架されている。これら駆動ロール７８および従動ロール７９は例えば金属で構成され、搬送ベルト８０は例えばゴム材等、伸縮性のある材料で構成されている。なお、これら駆動ロール７８、従動ロール７９、および搬送ベルト８０によって、ベルトユニット８１が構成されている。また、駆動ロール７８および従動ロール７９によって張架される搬送ベルト８０において、第一の中流ガイド７３側には第一の側面８０ａが、第二の中流ガイド７４側には第二の側面８０ｂが、それぞれ形成される。
さらにまた、駆動ロール７８の用紙搬送方向下流側かつ第一の下流ガイド７５および第二の下流ガイド７６の内側には、これら第一の下流ガイド７５および第二の下流ガイド７６とそれぞれ平行に形成されることにより、下流側ほど距離が狭まる略Ｖ字状の形状を有したＶ字ガイド８２が取り付けられている。
【００３５】
そして、用紙搬送方向から見て第一の中流ガイド７３と第一の下流ガイド７５との間には、第一の押圧部材としての第一のペネトレーションシャフト８３が回転可能に配設されている。一方、用紙搬送方向から見て第二の中流ガイド７４と第二の下流ガイド７６との間には、第二の押圧部材としての第二のペネトレーションシャフト８４が回転可能に配設されている。つまり、第一のペネトレーションシャフト８３および第二のペネトレーションシャフト８４は、搬送ベルト８０を挟んで搬送ベルト８０の外側に配置されている。これら第一のペネトレーションシャフト８３および第二のペネトレーションシャフト８４は、例えば直径８ｍｍのステンレス丸棒にて構成されている。そして、これら第一のペネトレーションシャフト８３および第二のペネトレーションシャフト８４は、後述する移動機構によって用紙搬送方向と略直交する方向に移動できるようになっており、搬送ベルト８０に対して接触、離間することが可能であり、且つ、接触時の当接状態を可変することも可能である。なお、図３では、第一のペネトレーションシャフト８３および第二のペネトレーションシャフト８４が搬送ベルト８０に当接した状態を例示している。
また、第二の上流ガイド７２には、第一の上流ガイド７１、第二の上流ガイド７２間への用紙Ｐの到達あるいは通過を検知するための用紙検知センサ８５が取り付けられている。なお、用紙検知センサ８５は、必ずしも第一のカール補正部６２に設けられている必要はなく、さらに用紙搬送方向上流側に取り付けることができる。
【００３６】
図４は、上述したベルトユニット８１の駆動機構および第一のペネトレーションシャフト８３および第二のペネトレーションシャフト８４の移動機構を説明するための図である。
まず、ベルトユニット８１の駆動ロール７８には、ギア等を介して搬送ベルト駆動モータ９１が取り付けられている。搬送ベルト駆動モータ９１としては、正逆方向に回転可能なステッピングモータが採用されている。その結果、搬送ベルト８０は、第一の方向(図３において実線矢印で示す方向)および第二の方向(図３において破線矢印で示す方向)に回動できるようになっている。
【００３７】
また、第一のペネトレーションシャフト８３および第二のペネトレーションシャフト８４の両端は、ともに支持部材としてのブラケット８６により回転可能に支持されている。このブラケット８６の一端側(上部側)にはバネ８７が取り付けられており、このバネ８７の他端側は用紙排出部５(図１参照)のフレームに取り付けられている。一方、ブラケット８６の他端側(下部側)には、多角形(本実施の形態では五角形)の形状を有し、回動可能に配設される押圧力可変部材としてのカム８８に当接している。このカム８８には、ギア等を介してカム駆動モータ９２が取り付けられている。そして、カム駆動モータ９２によってカム８８を回動させることにより、ブラケット８６の位置(高さ)が変わり、その結果ブラケット８６に取り付けられる第一のペネトレーションシャフト８３および第二のペネトレーションシャフト８４と、搬送ベルト８０との当接状態が変化するようになっている。
【００３８】
ここで、図５(ａ)〜(ｅ)は、図４に示すカム８８を回動させたときの、第一のペネトレーションシャフト８３および第二のペネトレーションシャフト８４と、搬送ベルト８０との当接状態の変化を示す図である。
例えば図５(ａ)に示す状態では、カム８８の回転に伴ってブラケット８６(図４参照)が最も高い位置におかれ、その結果、第一のペネトレーションシャフト８３は搬送ベルト８０から離間し、第二のペネトレーションシャフト８４は搬送ベルト８０に対し強く食い込んだ状態で接触する。また、例えば図５(ｂ)に示す状態では、ブラケット８６の位置が若干下がり、その結果、第一のペネトレーションシャフト８３は搬送ベルト８０に軽く接触し、第二のペネトレーションシャフト８４は搬送ベルト８０に対しある程度食い込んだ状態で接触する。さらに、例えば図５(ｃ)に示す状態では、ブラケット８６の位置がさらに下がり、その結果、第一のペネトレーションシャフト８３および第二のペネトレーションシャフト８４がともに、搬送ベルト８０に対し弱く食い込んだ状態で接触する。さらにまた、図５(ｄ)に示す状態では、ブラケット８６の位置がさらに下がり、その結果、第一のペネトレーションシャフト８３は搬送ベルト８０にある程度食い込んだ状態で接触し、第二のペネトレーションシャフト８４は搬送ベルト８０に軽く接触する。そして、例えば図５(ｅ)に示す状態では、ブラケット８６の位置がさらに下がり、その結果、第一のペネトレーションシャフト８３は搬送ベルト８０に対し強く食い込んだ状態で接触し、第二のペネトレーションシャフト８４は搬送ベルト８０から離間する。
このように、本実施の形態では、カム８８の形状や第一のペネトレーションシャフト８３および第二のペネトレーションシャフト８４の間の距離等に工夫を加えることにより、ブラケット８６の位置を五段階で変化させるだけで、第一のペネトレーションシャフト８３と搬送ベルト８０との当接状態、および、第二のペネトレーションシャフト８４と搬送ベルト８０との当接状態を、それぞれ四段階で変化させることができる。
【００３９】
次に、図３を参照しつつ、本実施の形態に係る画像形成装置の特徴点である第一のカール補正部６２におけるカール補正動作について説明する。
定着部４６を通過して画像が定着された用紙Ｐは、定着部４６で受けた熱により、画像形成面が外側となるように湾曲したり、あるいは画像形成面が内側となるように湾曲したりすることがある。本実施の形態に係る画像形成装置の場合、前者は用紙Ｐの搬送方向両端部が下がるダウンカールとなり、後者は用紙Ｐの搬送方向両端部が上がるアッパーカールとなる。以下、ダウンカールした用紙Ｐに対するカール補正動作、アッパーカールした用紙Ｐに対するカール補正動作について、それぞれ説明を行う。
【００４０】
(１)ダウンカールした用紙Ｐに対するカール補正動作
ダウンカールした用紙Ｐが搬送されてくる場合、ゲート７７は図３に実線で示す位置に設定される。また、駆動ロール７８は図３に実線で示す方向に回転駆動され、搬送ベルト８０はこれに伴って回動を開始する。そして、第一のペネトレーションシャフト８３が搬送ベルト８０に所定の圧力で当接するように、すなわち、図３に示す状態に配置される。
次に、ダウンカールした用紙Ｐが第一の上流ガイド７１および第二の上流ガイド７２の間に搬送されてくると、この用紙Ｐはゲート７７によって搬送方向が規制され、第一の上流ガイド７１に沿って搬送されていく。そして、用紙Ｐが第一の中流ガイド７３と搬送ベルト８０とに挟まれた領域に到達する。このとき、搬送ベルト８０の第一の中流ガイド７３側は、用紙Ｐの移動方向と同方向に回動しており、用紙Ｐは、今度は搬送ベルト８０の搬送力によってさらに搬送され、第一のペネトレーションシャフト８３との当接部に到達する。すると、用紙Ｐは、搬送ベルト８０を付勢する第一のペネトレーションシャフト８３によってダウンカールとは逆側に付勢され、その結果、ダウンカールの補正がなされる。そして、カール補正がなされた用紙Ｐは、搬送ベルト８０によってさらに搬送され、第一の下流ガイド７５およびＶ字ガイド８２を介して排出トレイ５７(図１参照)に向けて排出される。
【００４１】
(２)アッパーカールした用紙Ｐに対するカール補正動作
アッパーカールした用紙Ｐが搬送されてくる場合、ゲート７７は図３に破線で示す位置に設定される。また、駆動ロール７８は図３に破線で示す方向に回転駆動され、搬送ベルト８０はこれに伴って回転を開始する。そして、今度は、第二のペネトレーションシャフト８４が搬送ベルト８０に所定の圧力で当接するように配置される。
次に、アッパーカールした用紙Ｐが第一の上流ガイド７１および第二の上流ガイド７２の間に搬送されてくると、この用紙Ｐはゲート７７によって搬送方向が規制され、第二の上流ガイド７２に沿って搬送されていく。そして、用紙Ｐが第二の中流ガイド７４と搬送ベルト８０とに挟まれた領域に到達する。このとき、搬送ベルト８０の第二の中流ガイド７４側は、用紙Ｐの移動方向と同方向に回動しており、用紙Ｐは、今度は搬送ベルト８０の搬送力によってさらに搬送され、第二のペネトレーションシャフト８４との当接部に到達する。すると、用紙Ｐは、搬送ベルト８０を付勢する第二のペネトレーションシャフト８４によってアッパーカールと逆側に付勢され、その結果、アッパーカールの補正がなされる。そして、カール補正がなされた用紙Ｐは、搬送ベルト８０によってさらに搬送され、第二の下流ガイド７６およびＶ字ガイド８２を介して排出トレイ５７(図１参照)に向けて排出される。なお、第三の用紙搬送路Ｒ３において、第一のペネトレーションシャフト８３側を通る用紙搬送路をダウンカール補正用搬送路Ｒ３ａ、第二のペネトレーションシャフト８４側を通る用紙搬送路をアッパーカール補正用搬送路Ｒ３ｂと呼ぶ。
【００４２】
ところで、本実施の形態に係る画像形成装置では、上述したようにカール補正を手動で設定できる他、温度や湿度等の環境、用紙Ｐの種類(記録材の情報)、形成される画像情報(トナー像の情報)等を用いて、定着部４６を通過した用紙Ｐに生じるカールがダウンカールであるかアッパーカールであるかを予測し、その予測結果に基づいて自動的にカール補正を行うこともできる。次に、この制御について説明する。
【００４３】
図６は、制御部４０の機能を説明するためのブロック図である。なお、制御部４０は、画像形成装置全体の制御を行っているが、図６には、第一のカール補正部６２におけるカール補正の制御に関連する機能ブロックのみを示している。
制御部４０のＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶されたプログラムに従い、ＲＡＭ１０３との間で適宜データのやりとりを行いながら処理を実行する。そして、制御部４０には、タイマ１０４が設けられている。また、この制御部４０には、入出力インタフェース１０５を介して、操作パネル５６およびキーボード５６ａにて受け付けられたジョブ開始指示情報、用紙種類情報(第一のトレイ５０、第二のトレイ５１、および第三のトレイ５２のうち、いずれのトレイに収容される用紙Ｐを使用するのかについての情報)が入力される。また、制御部４０には、入出力インタフェース１０５を介して、ＩＰＳ４４から用紙Ｐに形成される画像の密度情報(画像密度情報)が用紙Ｐ一枚毎に入力される。さらに、制御部４０には、入出力インタフェース１０５を介して、温度センサ４７からの温度情報、湿度センサ４８からの湿度情報、および用紙検知センサ８５からの用紙検知情報が入力される。一方、制御部４０は、入出力インタフェース１０５を介して、搬送ベルト駆動モータ９１、カム駆動モータ９２、およびゲート７７を駆動するゲート駆動モータ９３に駆動信号を出力し、各モータの駆動を制御している。
【００４４】
次に、図７に示すフローチャートを参照しながら、第一のカール補正部６２におけるカール補正動作に関する処理について説明する。なお、この処理が開始される前に、操作パネル５６あるいはキーボード５６ａを介して、このジョブで使用される用紙Ｐが収容されるトレイの番号の指定が受け付けられる。そして、制御部４０では、受け付けたトレイに収容される用紙Ｐの種類(例えば坪量、コート層の有無、コート層の種類等)をメモリから読み出している。
【００４５】
制御部４０では、まず、定着部４６を通過した用紙が用紙検知センサ８５によって検知されたか否かが判断される(ステップ１０１)。ここで、用紙Ｐが検知されていない場合は、ステップ１０１に戻って用紙Ｐが搬送されてくるのを待つ。一方、用紙Ｐが検知された場合は、タイマ１０４による計時を開始し(ステップ１０２)、次いで、操作パネル５６やキーボード５６ａを介して入力されたトレイ情報に基づく用紙Ｐの種類、温度センサ４７からの温度情報、湿度センサ４８からの湿度情報、ＩＰＳ４４からの画像密度情報に基づき、テーブルを参照して適切なカール補正条件を取得する(ステップ１０３)。ここで、カール補正条件には、ゲート７７の向き、搬送ベルト８０の回動方向、そしてカム８８の位置(第一のペネトレーションシャフト８３あるいは第二のペネトレーションシャフト８４による搬送ベルト８０に対する押圧状態)が含まれる。そして、上記テーブルは、これら各種条件(用紙Ｐの種類、温度、湿度、画像密度)と各部材の設定値(ゲート７７の向き、搬送ベルト８０の回動方向、カム８８の位置)とが対応付けられた状態で、例えばＲＯＭ１０２に格納されている。
【００４６】
次に、制御部４０では、ステップ１０３で取得されたカール補正条件に基づき、搬送ベルト８０、第一のペネトレーションシャフト８３および第二のペネトレーションシャフト８４、そしてゲート７７を所定の状態にセットする(ステップ１０４)。これを具体的に説明すると、搬送ベルト駆動モータ９１を制御して搬送ベルト８０を所定の方向(正方向または逆方向)に回動させ、カム駆動モータ９２を制御して第一のペネトレーションシャフト８３あるいは第二のペネトレーションシャフト８４を搬送ベルト８０に対して所定の押圧力で当接させ、ゲート駆動モータ９３を制御して、ゲート７７を所定の位置(第一の上流ガイド７１側または第二の上流ガイド７２側)にセットする。なお、ステップ１０４における各部材のセット動作は、用紙検知センサ８５によって検知された用紙Ｐの先端がゲート７７に到達するまでに完了する。このとき、用紙Ｐは、カール状態に応じてセットされる第一のカール補正部６２によってカール(ダウンカールまたはアッパーカール)が補正され、排出されていく。
【００４７】
そして、制御部４０では、タイマ１０４による計時時間が用紙検知から所定時間を経過したか否かが判断される(ステップ１０５)。なお、所定時間とは、用紙Ｐの先端が用紙検知センサ８５で検知されてからこの用紙Ｐの後端が搬送ベルト８０を通過するまでの時間に基づいて設定される。つまり、この所定時間を経過した時点では、用紙Ｐが搬送ベルト８０によって搬送されていないことになる。ここで、所定時間を経過していない場合には、ステップ１０５に戻って所定時間が経過するのを待つ。一方、所定時間を経過していた場合には、搬送ベルト駆動モータ９１を制御して搬送ベルト８０の回動を停止する(ステップ１０６)。そして、次の用紙Ｐが存在するか否かが判断され(ステップ１０７)、次の用紙Ｐが存在する場合にはステップ１０１に戻って処理を続行する。一方、ステップ１０７において、次の用紙Ｐが存在しない場合には、一連の処理を終了する。
【００４８】
本実施の形態に係る画像形成装置では、例えば用紙Ｐの種類によって、ダウンカールが生じやすくなったり、あるいはアッパーカールが生じやすくなったりすることがある。また、全く同じ種類の用紙Ｐを使用したとしても、温度や湿度等の環境条件や形成される画像密度によっても、ダウンカールが生じやすくなる場合やアッパーカールが生じやすくなる場合もある。具体例を挙げれば、例えば用紙Ｐに形成される画像密度が高いほど、定着に伴うトナー像の収縮が大きくなるために、画像担持面側を内側として湾曲するカール(本実施の形態ではアッパーカール)が生じやすくなる。
【００４９】
そこで、本実施の形態では、用紙一枚毎に、これらの各種条件に基づいて、ダウンカールあるいはアッパーカールのどちらが生じやすい条件かを判断し、さらに、その場合に生じ得るカールの程度も判断し、第一のカール補正部６２におけるカール補正条件を設定している。したがって、この画像形成装置の第一のカール補正部６２には、ダウンカールした用紙Ｐの次にアッパーカールした用紙Ｐが搬入されてくることがあり得る。このため、本実施の形態では、タイマ１０４による計時時間が上記ステップ１０５における所定時間を経過するまで、次の用紙Ｐが第一のカール補正部６２に進入しないように制御されている。これは、この第一のカール補正部６２では、用紙Ｐにダウンカールが生じた場合とアッパーカールが生じた場合とで、搬送ベルト８０の回動方向が異なるためである。
【００５０】
このように、本実施の形態では、ベルトユニット８１の搬送ベルト８０を正逆方向に回動可能とするとともに、この搬送ベルト８０の両サイド、すなわち第一の側面８０ａ側に第一のペネトレーションシャフト８３、第二の側面８０ｂ側に第二のペネトレーションシャフト８４を設けた。そして、さらにゲート７７によって用紙Ｐの案内方向をダウンカール補正用搬送路Ｒ３ａまたはアッパーカール補正用搬送路Ｒ３ｂに切り替えるようにした。これにより、一つの搬送ベルト８０によって、用紙Ｐに生じるダウンカールおよびアッパーカールの両者を補正することが可能となる。また、図４および図５を用いて説明したように、搬送ベルト８０に対する第一のペネトレーションシャフト８３および第二のペネトレーションシャフト８４の食い込み量(押圧力)を調整できるようにしたので、用紙Ｐに発生したダウンカールあるいはアッパーカールの程度に応じて、用紙Ｐに付与する力を調整することができ、幅広い範囲でカール補正を行うことができる。
【００５１】
また、本実施の形態では、用紙Ｐの種類や用紙Ｐに形成される画像の画像密度等に基づいて、用紙Ｐに生じるカールがダウンカールであるかアッパーカールであるかを判断するようにした。さらに、その際に生じるカールの程度も判断するようにした。そして、これらの判断結果に基づいて、ゲート７７の位置、搬送ベルト８０の回動方向、および搬送ベルト８０に対する第一のペネトレーションシャフト８３あるいは第二のペネトレーションシャフト８４の押圧力を自動的に設定できるようにした。これにより、定着部４６を通過した用紙Ｐに生じるカールの向き(ダウンカール、アッパーカール)およびカールの程度に応じたカール補正を行うことができる。
【００５２】
なお、本実施の形態では、第一のカール補正部６２を例に説明を行ったが、第二のカール補正部６３においても、同様の機構を利用することができる。また、本実施の形態では、二本のロール(駆動ロール７８、従動ロール７９)で搬送ベルト８０を張架していたが、第一の側面８０ａおよび第二の側面８０ｂが形成されるものであれば、三本以上のロールで搬送ベルト８０の張架を行ってもよい。さらに、本実施の形態では、ブラケット８６によって第一のペネトレーションシャフト８３および第二のペネトレーションシャフト８４を支持していたが、別々に支持するようにしても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施の形態に係るフルカラー画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】実施の形態に係るフルカラー画像形成装置の要部を示す図である。
【図３】第一のカール補正部を示す図である。
【図４】ベルトユニットの駆動機構および第一のペネトレーションシャフトおよび第二のペネトレーションシャフトの移動機構を説明するための図である。
【図５】(ａ)〜(ｅ)は、第一のペネトレーションシャフトおよび第二のペネトレーションシャフトと、搬送ベルトとの当接状態の変化を示す図である。
【図６】制御部の機能を説明するためのブロック図である。
【図７】第一のカール補正部におけるカール補正動作に関する処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１…フルカラー画像形成装置、２…画像読み取り部、３…画像形成部、４…用紙供給部、５…用紙排出部、１０(１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ)…画像形成ユニット、２０…二次転写部、４０…制御部、４４…ＩＰＳ、４６…定着部、４７…温度センサ、４８…湿度センサ、５６…操作パネル、５６ａ…キーボード、５７…排出トレイ、６２…第一のカール補正部、６３…第二のカール補正部、７７…ゲート、７８…駆動ロール、７９…従動ロール、８０…搬送ベルト、８１…ベルトユニット、８３…第一のペネトレーションシャフト、８４…第二のペネトレーションシャフト、８５…用紙検知センサ、８６…ブラケット、８７…バネ、８８…カム、９１…搬送ベルト駆動モータ、９２…カム駆動モータ、Ｒ１…第一の用紙搬送路、Ｒ２…第二の用紙搬送路、Ｒ３…第三の用紙搬送路、Ｒ３ａ…ダウンカール補正用搬送路、Ｒ３ｂ…アッパーカール補正用搬送路、Ｒ４…第四の用紙搬送路、Ｒ５…第五の用紙搬送路
【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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