(57)【要約】【課題】転写紙のカールの向き及びカール量を検出することが可能なカール検出装置を提供する。【解決手段】電子写真法によって画像形成される転写紙のカール検出装置において、画像形成装置内の所定の搬送経路を移動する転写紙を検知する第１及び第２の用紙検知センサを備え、第１及び第２の用紙検知センサにおける用紙検知のＯＮ−ＯＦＦのタイミングにより、搬送される転写紙のカールの向きとカール量とを検出することを特徴とする。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真法によって画像形成される転写紙のカール検出装置において、画像形成装置内の所定の搬送経路を移動する転写紙を検知する第１及び第２の用紙検知センサを備え、第１及び第２の用紙検知センサにおける用紙検知のＯＮ−ＯＦＦのタイミングにより、搬送される転写紙のカールの向きとカール量とを検出することを特徴とする転写紙のカール検出装置。
【請求項２】
第１の用紙検知センサと第２の用紙検知センサとは、前記搬送経路の用紙搬送方向に沿って互いに適当な間隔を置いて配置されている請求項１に記載のカール検出装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の用紙検知センサが光透過式センサである請求項１または２に記載のカール検出装置。
【請求項４】
前記第１及び第２の用紙検知センサが互いに高低差を有する位置に設けられており、それぞれ、搬送経路を移動する転写紙を直接検知する請求項３に記載のカール検出装置。
【請求項５】
前記搬送経路を移動する転写紙によって揺動するアクチュエータを備え、前記第１及び第２の用紙検知センサは、該アクチュエータの揺動を検知することにより搬送経路を移動する転写紙を間接的に検知する請求項３に記載のカール検出装置。
【請求項６】
定着ローラ対の間から排出された定着画像を有する転写紙を排紙ローラ対の間に導入して排出する定着ローラ対からの転写紙の排紙方法において、前記定着ローラ対と排紙ローラ対との間の位置に、ガイド面の位置調整可能な搬送ガイド部材を設け、請求項１乃至５の何れかに記載のカール検出装置によって検出された転写紙のカールの向き及びカール量に応じて、定着画像が形成された該転写紙を定着ローラ対の間から排出する際に、前記ガイド面の位置調整を行うことを特徴とする定着ローラ対からの排紙方法。
【請求項７】
前記ガイド部材のガイド面が、カールの検出がされなかったときのノーマールモード、上向きカールが検出されたときの脱カールモード、及び下向きカールが検出したときの脱カールモードの３段階で位置調整される請求項６に記載の排紙方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンターなどの電子写真法による画像形成装置に使用される画像形成用紙のカール検出装置及び該検出装置を利用した定着ローラ対からの画像形成紙の排紙方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真法による画像形成装置においては、概説すると、以下のようにして画像形成が行われる。
即ち、感光体を所定極性に一様に主帯電し、所定の画像情報に基づいての光照射により画像露光して静電潜像を形成する。次いで、現像剤を感光体表面に供給して静電潜像を現像して感光体表面にトナー像を形成し、このトナー像を、転写ローラや転写用のコロナ帯電器を用いて所定の用紙（転写紙）に転写する。トナー像が転写された転写紙は、熱ローラと加圧ローラとの定着ローラ対を備えた定着装置に導入され、該定着ローラ対の間を通すことにより、熱、圧力によってトナー像が転写紙表面に定着される。このようにしてトナー像（定着画像）が形成された転写紙（画像形成紙）は、定着ローラ対から排紙され、画像形成装置外に排出されるか、或いは画像形成装置内に再循環されて反対側の面への画像形成（両面定着）が行われる。また、トナー像の転写終了後においては、感光体表面に残存するトナーがクリーニングされ、さらに必要により除電が行われ、これにより、画像形成行程の１サイクルが完了し、次の画像形成が行われる。
【０００３】
ところで、上記のような画像形成装置において、画像形成のために使用される用紙（転写紙）は、画像形成装置内で種々のローラ等により搬送されるため、装置内でカールしてしまうことがある。特に両面に定着画像を形成する場合には、転写紙の片面には定着画像が形成されてしまっているため、カールしてしまう傾向が大きい。カールしている用紙は、装置外に排出したときに不揃いとなってストック性が不安定であり、また、再度の画像形成に用いた場合には、ジャムや転写不良などの原因となってしまう。このために、定着装置（定着ローラ対）から排出された転写紙のカール量を検出し、そのカール量に応じて脱カール（デカール）を行う方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−６０７３号公報（図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、転写紙のカールは一定ではなく、例えば用紙の種類、厚み、定着条件などによって様々異なり、上向きであったり、下向きであったりする。上記の特許文献１で提案されている方法は、カールの向きまでは考慮されておらず、一定のカール量が検知された場合、一律的に脱カールを行ってしまう。従って、一方向（例えば上向き）のカールの場合には、有効に脱カールが行われるとしても、他方向（例えば下向き）のカールの場合には、脱カールが行われず、むしろカールを助長させてしまうという問題がある。
【０００６】
従って、本発明の目的は、転写紙のカールの向き及びカール量を検出することが可能なカール検出装置を提供すること、及び該検出装置を用い、カールの向き及び量に応じて脱カールが行われる定着ローラ対からの転写紙の排紙方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、電子写真法によって画像形成される転写紙のカール検出装置において、画像形成装置内の所定の搬送経路を移動する転写紙を検知する第１及び第２の用紙検知センサを備え、第１及び第２の用紙検知センサにおける用紙検知のＯＮ−ＯＦＦのタイミングにより、搬送される転写紙のカールの向きとカール量とを検出することを特徴とする転写紙のカール検出装置が提供される。
【０００８】
上記のカール検出装置においては、
１．第１の用紙検知センサと第２の用紙検知センサとは、前記搬送経路の用紙搬送方向に沿って互いに適当な間隔を置いて配置されていること、
２．前記第１及び第２の用紙検知センサが光透過式センサであること、
３．前記第１及び第２の用紙検知センサが互いに高低差を有する位置に設けられており、それぞれ、搬送経路を移動する転写紙を直接検知すること、
４．前記搬送経路を移動する転写紙によって揺動するアクチュエータを備え、前記第１及び第２の用紙検知センサは、該アクチュエータの揺動を検知することにより搬送経路を移動する転写紙を間接的に検知すること、
が好ましい。
【０００９】
また、本発明によれば、定着ローラ対の間から排出された定着画像を有する転写紙を排紙ローラ対の間に導入して排出する定着ローラ対からの転写紙の排紙方法において、前記定着ローラ対と排紙ローラ対との間の位置に、ガイド面の位置調整可能な搬送ガイド部材を設け、上記のカール検出装置によって検出された転写紙のカールの向き及びカール量に応じて、定着画像が形成された該転写紙を定着ローラ対の間から排出する際に、前記ガイド面の位置調整を行うことを特徴とする定着ローラ対からの排紙方法が提供される。
【００１０】
上記の排紙方法においては、
１．前記ガイド部材のガイド面が、カールの検出がされなかったときのノーマールモード、上向きカールが検出されたときの脱カールモード、及び下向きカールが検出したときの脱カールモードの３段階で位置調整されること、
が好ましい。
【００１１】
【発明の実施形態】
本発明のカール検出装置が適用される画像形成装置の概略構造を示す図１において、この装置では、画像形成すべき転写紙が積載された給紙カセット１が装填されており、給紙カセット１内の転写紙は、一次搬送経路２を通って画像形成部３に搬送され、所定のトナー像が転写される。トナー像が転写された転写紙は、定着装置４内に導入され、トナー像が定着される。トナー像が定着された転写紙は、そのまま装置外に排出されるか、或いは反転部５に導入される。反転部５に導入された転写紙（片面に定着画像が形成されている）は、スイッチバックされて２次搬送経路６を通って再び画像形成部３に導入され、トナー像が形成されていない側の面にトナー像が形成され、さらに定着装置４に導入されてトナー像の定着が行われる。このようにして両面に定着画像が形成された転写紙は、装置外に排出される。
【００１２】
かかる画像形成装置に使用される本発明のカール検出装置は、転写紙の搬送経路に配置される。この搬送経路の概略構造を図２に示す。即ち、図２から明らかな通り、全体として１０で示す搬送経路は、上ガイド板１１と下ガイド板１２とから形成されており、両ガイド板１１，１２の間を、Ｘで示す方向に所定の転写紙が搬送される。尚、図２において、ガイド板１１，１２は、水平方向を指向しているように示されているが、勿論、これらのガイド板１１，１２は傾斜していてもよいし、場合によっては垂直方向を指向していてもよい。本発明のカール検出装置は、上記の搬送経路１０の例えば、Ａで示される部位に設けられる。
【００１３】
本発明のカール検出装置は、２つの用紙検知センサを備えているものであり、用紙検知のＯＮ−ＯＦＦのタイミングに基づいて、転写紙のカール方向及びカール量の検出を行うものである。即ち、カール方向及びカール量に応じて、搬送される転写紙が、下記表１に示される３つのモードＡ〜Ｃに分類される。
【００１４】
【表１】
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【００１５】
尚、カール量が少ない場合（ゼロを含む）は、カール方向にかかわらず脱カールを行う必要がないため、カール方向が上の場合も下の場合も、モードＣとなっている（即ち、モードＣはノーマルモードである）。
【００１６】
上記のようなカール方向及びカール量を２つの用紙検知センサを用いて行うのであるが、カール方向及びカール量検出するための用紙検知を直接行うか間接的に行うかによって、本発明のカール検出装置は、２つのタイプに分類される。
【００１７】
図３は、直接的に転写紙の検知を行うタイプのカール検出装置を示すものであり、高位に配置されている第１の光透過式センサ２０と、低位に配置されている第２の光透過式センサ２２とから構成されている。図３において、第１の光透過式センサ２０と第２の光透過式センサ２２とは、用紙搬送方向Ｘに沿って間隔をおいて配置されているが、適当な高低差があれば、必ずしも用紙搬送方向Ｘに沿って間隔をおく必要はない。
【００１８】
尚、光透過式センサ２０，２２は、図示されていないが、発光素子と受光素子との対からなるものであり、搬送経路の両サイドに発光素子と受光素子とを配置し、上記発行素子から受光素子への光照射が遮断されることにより、転写紙を検知するものである。従って、発光素子から受光素子への光が照射されている状態をＯＦＦとし、光が遮断された状態をＯＮとすると、初期に検知（ＯＮ）されたセンサの種類及び初期検知されたとき（ＯＮ）から一定時間経過後（２次検知）のＯＮ−ＯＦＦの状態でカール方向及びカール量を検知することができる。初期検知から２次検知までの経過時間は、脱カールすべき大きなカールを検知するためには、通常、１００ｍｍｓｅｃ程度に設定しておくのがよい。
【００１９】
例えば、初期検知が上位に配置されている第１の光透過式センサ２０によりなされ、２次検知のタイミングで該センサ２０がＯＮとなったときは（ＯＮ→ＯＮ）、上向きのカールでカール量が少ないとの検出結果となる。即ち、この場合には、前記表１により、モードＣと判定される。また、２次検知のタイミングで該センサ２０がＯＦＦとなったときは（ＯＮ→ＯＦＦ）、上向きのカールでカール量が大きいとの検出結果となる。即ち、この場合には、前記表１により、モードＡと判定される。
【００２０】
また、初期検知が下位に配置されている第２の光透過式センサ２２によりなされ、２次検知のタイミングで該センサ２２がＯＮとなったときは（ＯＮ→ＯＮ）、下向きのカールでカール量が少ないとの検出結果となる。即ち、この場合には、前記表１により、モードＣと判定される。また、２次検知のタイミングで該センサ２２がＯＦＦとなったときは（ＯＮ→ＯＦＦ）、下向きのカールでカール量が大きいとの検出結果となる。即ち、この場合には、前記表１により、モードＢと判定される。
【００２１】
図４は、間接的に転写紙を検知するタイプのカール検出装置を示すものであり、このタイプの装置は、第１及び第２の光透過式センサ２０，２２に加え、アクチュエータ２５を有している。アクチュエータ２５は、回転軸２５ａに揺動可能に設けられた揺動板２５ｂと、揺動板２５ｂの揺動によって回動する回動アーム２５ｃとから形成されている。また、回動アーム２５ｃの先端部分には、センサ部２５ｄが形成されている。即ち、第１及び第２の光透過式センサ２０，２２は、回動アーム２５ｃの先端部分２５ｄに沿って配置されており、用紙搬送方向に沿って互いに適当な間隔で位置している。センサ２０，２２における発光素子及び受光素子は、この間にセンサ部２５ｄが位置するように配置されている。即ち、転写紙が通過することにより、揺動板２５ｂが揺動するが、この揺動板２５ｂの揺動に伴う回動アーム２５ｃのセンサ部２５ｄの回動をセンサ２０，２２で検知することにより、転写紙が間接的に検知される構造となっている。
【００２２】
このような間接タイプの装置では、初期検知及び初期検知から一定時間（例えば１００ｍｍｓｅｃ経過毎）で第１及び第２のセンサ２０，２２のＯＮ−ＯＦＦの状態変化に基づいて、カールの方向及びカール量を検知する。
【００２３】
即ち、光が遮断されている状態をＯＮとし、光が透過している状態をＯＦＦとすると、常態では、第１のセンサ２０はＯＮ、第２のセンサ２２はＯＦＦとなっている（図４（ａ）参照）。一方、転写紙がガイド板の低位を通過するときは、第１のセンサ２０はＯＮのままであり、第２のセンサ２２はＯＮに変動する。また、転写紙がガイド板の間の中位を通過するときは、第１のセンサ２０はＯＦＦとなり、第２のセンサ２２はＯＮとなる（図４（ｂ）参照）。さらに転写紙がガイド板の高位を通過するときは、第１のセンサ２０はＯＦＦとなり、第２のセンサ２２もＯＦＦとなる。このようなＯＮ−ＯＦＦにより、転写紙の搬送状態を低位、中位、高位の３つの状態で検知され、初期検知から一定時間経過後までのＯＮ−ＯＦＦ状態の推移から先の装置と同様、３つのモードに判定する。
【００２４】
具体的には、初期検知が低位の場合において、一定時間経過後の２次検知が低位及び中位のときには、表１におけるＣモード（ノーマルモード）であり、２次検知が高位のときは表１におけるＢモード（下向きモード）となる。
また、初期検知が中位の場合は、２次検知が低位、中位、高位の何れの場合も表１におけるＣモードとなる。
さらに、初期検知が高位の場合において、２次検知が低位のときは表１におけるＡモード（上向きモード）となり、２次検知が中位及び高位の場合には、表１におけるＣモードとなる。
【００２５】
このように、本発明のカール検出装置によれば、直接検知タイプ及び間接検知タイプの何れにおいても、転写紙のカールに応じて、Ａモード（上向きモード）、Ｂモード（下向きモード）及びＣモード（ノーマルモード）の３つの状態を検出することができるため、これらのモードに応じて、転写紙を定着ローラ対から排紙する際に、所定の脱カール処理を行うことができる。かかるカール検出装置は、十分なスペースがある限り、図１の画像形成装置における搬送経路中の任意の箇所に設けることができるが、一般的には、カールし易い一次定着された転写紙のカール検出を行うために、２次搬送経路６に設けることが好適である。
【００２６】
図５は、上述した検出結果を利用した排紙を行う定着装置の構造を示す図である。
【００２７】
図５において、この定着装置（図１の概略図では４で示されている）は、所定のユニット枠内に収容された熱ローラ３０ａと加圧ローラ３０ｂとからなる定着ローラ対３０を有しており、さらに、定着ローラ対３０の排紙側には、搬送ローラ３２の対が設けられている。
【００２８】
尚、熱ローラ３０ａは、内部にハロゲンランプ等の熱源３０ｃを備えており、所定の定着温度まで加熱されるようになっており、その加熱温度は、サーミスタ３４で制御されるようになっている。加圧ローラ３０ｂは、バネ等の弾性部材３６で熱ローラ３０ａに圧接されている。このような定着ローラ対３０の間に転写紙を通すことにより、熱及び圧力によってトナー像が転写紙表面に定着される。また、定着ローラ対３０から排紙された定着画像を有する転写紙は、搬送ローラ対３２によって排出される。
【００２９】
定着ローラ対３０の排紙側には、基準ガイド板４０が設けられており、この基準ガイド板４０は、ユニット枠に取り付けられた支持基板４２に固定されている。
【００３０】
本発明においては、上記支持基板４０にガイド面の調整可能な搬送ガイド部材４２が保持されている。この搬送ガイド部材４２は、図示されていないソレノイドによって支持基板４０に保持され、且つその側面の先端部分は、上側の搬送ローラ３２の軸に旋回可能に支持されている。また、搬送ガイド部材４２の下面は、下方に凸のガイド面４２ａとなっている。即ち、前述したカール検出装置による判定結果に基づいて、ソレノイドの動作により、定着ローラ対３０から排紙される転写紙毎に搬送ガイド部材４２を回動させ、そのガイド面４２ａの位置調整が行われる。
【００３１】
即ち、ガイド面４２ａの位置調整は、前述したカール検出装置において判定されたカールの３つのモードに対応して３段階で行われる。この位置調整モードを図６（Ａ）〜（Ｃ）に示した。
【００３２】
例えば、モードＡ（上向きモード）と判定された転写紙に対しては、図６（Ａ）に示されているように、搬送ガイド部材４２は最下方に移行し、基準ガイド板４０から搬送ガイド部材４２を介して搬送ローラ対３２までに形成される搬送経路面は下に凸の形状となり、モードＡと判定された転写紙（図６において５０で示されている）は、下向きに付勢され、脱カールが行われながら、搬送ローラ対３２に導入されて排出される。
【００３３】
また、モードＢ（下向きモード）と判定された転写紙５０に対しては、図６（Ｂ）に示されているように、搬送ガイド部材４２は最上方に移行し、基準ガイド板４０から搬送ガイド部材４２を介して搬送ローラ対３２までに形成される搬送経路面は上に凸の形状となり、モードＢと判定された転写紙５０は、上向きに付勢され、脱カールが行われながら、搬送ローラ対３２に導入されて排出される。
【００３４】
さらにモードＣ（ノーマルモード）と判定された転写紙５０に対しては、図６（Ｂ）に示されているように、搬送ガイド部材４２は中間位置に移行し、基準ガイド板４０から搬送ガイド部材４２を介して搬送ローラ対３２までに形成される搬送経路面はほぼなめらかな直線状となり、モードＣと判定された転写紙５０は、脱カールされることなく、そのまま、搬送ローラ対３２に導入されて排出されることとなる。
【００３５】
【発明の効果】
このように本発明によれば、転写紙のカール方向及びカール量の両方を検知することができ、その検知結果に基づいて、カールの向きに応じた脱カールを行うことができ、カールを助長するような処理を有効に回避することができる。
かかる本発明のカール検出装置及び定着ローラ対からの排紙方法は、特にカールされた転写紙を使用する頻度の高い両面定着を行う画像形成装置に有効に適用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカール検出装置が適用される画像形成装置の概略構造を示す図。
【図２】本発明のカール検出装置が設けられる転写紙搬送経路の概略構造を示す図。
【図３】本発明のカール検出装置の一例を示す図。
【図４】本発明のカール検出装置の他の例を示す図。
【図５】本発明のカール検出装置による検出結果を利用した排紙を行う定着装置の構造を示す図。
【図６】図６の定着装置における搬送ガイド部材のガイド面の位置調整モードを示す図。
【符号の説明】
２０：第１の光透過式センサ
２２：第２の光透過式センサ
２５：アクチュエータ
３０：定着ローラ対
３２：搬送ローラ対
４２：搬送ガイド部材
【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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