(57)【要約】【課題】簡単な構成で省スペースを維持したまま、画像形成後に用紙に生じる縦カールを略平面状に矯正する。【解決手段】被記録媒体にインクを吐出して画像を形成する記録ヘッド７と、記録ヘッドに対して被記録媒体搬送方向下流側に配置されたデカーラ機構１１とを有する画像形成装置１００において、デカーラ機構は、画像形成後の被記録媒体の被記録媒体搬送方向と直交する方向の両端部をニップするローラ対と、画像形成面側であってローラ対間の被記録媒体搬送方向と直交する方向の中央部に、ローラ対で形成されるニップ部より下方に延在する少なくとも１つのデカーラ部材１６とを備えることを特徴とする画像形成装置により解決される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被記録媒体にインクを吐出して画像を形成する記録ヘッドと、該記録ヘッドに対して被記録媒体搬送方向下流側に配置されたデカーラ機構とを有する画像形成装置において、
該デカーラ機構は、画像形成後の被記録媒体の被記録媒体搬送方向と直交する方向の両端部をニップするローラ対と、画像形成面側であって該ローラ対間の被記録媒体搬送方向と直交する方向の中央部に、該ローラ対で形成されるニップ部より下方に延在する少なくとも１つのデカーラ部材とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ローラ対は、装置本体の駆動部に連結した１つの駆動軸に設置された駆動ローラと、被記録媒体搬送方向と直交する方向の中央部が空きスペースになるように該駆動軸の上方にて装置本体のフレームに取り付けられた２つの軸に設置された従動ローラとを有す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】
前記デカーラ部材は被記録媒体と接触して回転する回転体を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記デカーラ部材は、前記ニップ部より下方に位置する下位置と前記ニップ部より上方に位置する上位置に切り替え可能であり、前記デカーラ部材は、被記録媒体搬送方向が縦長方向の場合に前記下位置をとり、被記録媒体搬送方向が横長方向の場合に前記上位置をとることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記デカーラ部材は、前記下位置において、各ローラの中心を通る平面上に位置することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記デカーラ機構の被記録媒体搬送方向下流側に、被記録媒体搬送方向に円弧状になる横カールを矯正するための第２のデカーラ機構を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第２のデカーラ機構は、略水平に配置された２本のローラと、該ローラの間であってこれらよりも上方に配置された１本のデカールローラとを有することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記デカールローラは前記ローラに対して接離可能に構成されることを特徴とする請求項７に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、インクを吐出して画像を記録する記録ヘッドを有するインクジェット方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット方式の画像形成装置では画像形成の際に用紙に水分を付与すること、電子写真方式の画像形成装置では用紙を加熱することに起因して、画像形成後の用紙がカールするため、カールした用紙をローラのニップ部により押圧又は湾曲させることにより略平面状に矯正するデカーラ機構が既に知られている。インクジェット方式では、通常、水分が付着した側が伸びるため、水分が付着した側が凸になるように用紙はカールする。
【０００３】
しかし、従来のデカーラ機構は、用紙搬送時に用紙にローラニップ部を通過させ、用紙搬送方向に沿う方向に用紙に癖付けを行うことで用紙姿勢を矯正するため、用紙搬送方向と直交する方向に円弧状になるカール（以下、縦カールという）の十分な矯正効果（デカール効果）は得られなかった。よって、画像領域が用紙全域にわたる画像パターン等であって縦カール量が大きくなった場合には、デカール後においても用紙を略平面状に矯正することができず、その後の搬送経路上でジャムが発生してしまうという問題があった。また、縦カールの矯正のために本来の用紙搬送方向と直交する方向にデカーラ機構を配置すると、装置サイズが大きくなるという問題もあった。
【０００４】
特許文献１には、搬送方向に対して平行及び直交する両方向のカールに対応して用紙をデカールする目的で、複数の搬送方向の搬送パスを有し、その各々にデカーラ機構を設け、搬送方向の切り替えにより両方向のデカールを行う画像形成装置が開示されている。
【０００５】
これは、縦カールに対して十分なデカール効果を与えるものであるが、縦カール矯正のために通常の搬送方向と直交する方向にデカーラ機構及び搬送パスを有する構成であるため、これらのためのスペースが拡大し、装置サイズが大きくなるという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、簡単な構成で省スペースを維持したまま、画像形成後に用紙に生じる縦カールを略平面状に矯正することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題を解決するため、本発明は、被記録媒体にインクを吐出して画像を形成する記録ヘッドと、該記録ヘッドに対して被記録媒体搬送方向下流側に配置されたデカーラ機構とを有する画像形成装置において、該デカーラ機構は、画像形成後の被記録媒体の被記録媒体搬送方向と直交する方向の両端部をニップするローラ対と、画像形成面側であって該ローラ対間の被記録媒体搬送方向と直交する方向の中央部に、該ローラ対で形成されるニップ部より下方に延在する少なくとも１つのデカーラ部材とを備えることを特徴とする画像形成装置を提案する。
【発明の効果】
【０００８】
画像形成後に用紙に生じる縦カールの平面状への矯正をシンプルな構成で省スペースに実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る画像形成装置を前方側から見た斜視説明図である。
【図２】同装置の側面説明図である。
【図３】本発明に係るデカーラ機構の第１実施形態の概略斜視図である。
【図４】本発明に係るデカーラ機構による用紙搬送時の様子を示す図である。
【図５】本発明に係るデカーラ機構の第２実施形態の概略斜視図である。
【図６】本発明に係るデカーラ機構の第３実施形態の概略図（下位置）である。
【図７】本発明に係るデカーラ機構の第３実施形態の概略図（上位置）である。
【図８】本発明に係るデカーラ機構の第３実施形態の制御方法を示す図である。
【図９】本発明に係るデカーラ機構の第４実施形態の概略図である。
【図１０】本発明に係るデカーラ機構の第５実施形態の概略側面図である。
【図１１】本発明に係るデカーラ機構の第５実施形態の制御方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
先ず、本発明に係る画像形成装置本体を説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置を前方側から見た斜視説明図、図２は同装置の側面説明図である。この画像形成装置は、装置本体１００と、装置本体１に装着された用紙２を装填するための給紙トレイ１と、装置本体１００に着脱自在に装着されて画像が記録（形成）された用紙２をストックするための排紙トレイ８とを備えている。さらに、装置本体１００の前面の一端部側（給排紙トレイ部の側方）には、インクカートリッジを装填するためのカートリッジ装填部１０４が備えられ、このカートリッジ装填部１０４の上面は操作ボタンや表示器などを設ける操作・表示部１０５が設けられている。
【００１１】
このカートリッジ装填部１０４には、色の異なる液体（インク）、例えばブラック（Ｋ）インク、シアン（Ｃ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、イエロー（Ｙ）インクをそれぞれ収容した複数の液体カートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙが、装置本体１００の前面側から後方側に向って挿入して装填可能とされ、このカートリッジ装填部１０４の前面側には、液体カートリッジ１０を着脱するときに開く前カバー１０６が開閉可能に設けられている。
【００１２】
機構部（不図示）は、装置左右のメイン側板に横架したガイド部材にてキャリッジを主走査方向に摺動自在に支持し、主走査モータによって駆動プーリと従動プーリとの間に張架されたタイミングベルトを介してキャリッジを主走査方向に移動走査する。
【００１３】
図２を参照して、このキャリッジには、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色の液滴を吐出する画像形成手段としての液体吐出ヘッド及びこの液体吐出ヘッドにインクを供給するヘッドタンクを含む記録ヘッドユニット（以下、単に「記録ヘッド」ともいう。）７を複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、滴吐出方向を下方に向けて装着している。これらの複数の記録ヘッド７はキャリッジに搭載されている。
【００１４】
また、キャリッジの主走査方向に沿ってエンコーダスケール（不図示）を配置し、キャリッジ側にはエンコーダスケールの目盛り（スケール：位置識別部）を読み取る透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ（不図示）を取り付け、これらのエンコーダスケールとエンコーダセンサとで位置検出装置としてのリニアエンコーダを構成している。
【００１５】
一方、図２に示すように、キャリッジ（記録ヘッド７）の下側には、用紙２を副走査方向に搬送する搬送ベルト６を配置している。この搬送ベルト６は、無端状ベルトであり、搬送ローラ４とテンションローラ５との間に掛け渡されて、不図示の副走査モータによってタイミングベルト及びタイミングプーリを介して搬送ローラ４が回転駆動されることによって副走査方向に周回移動される。
【００１６】
さらに、キャリッジの主走査方向の一方側には搬送ベルト６の側方に記録ヘッド７の維持回復を行う維持回復機構（不図示）が配置されている。なお、維持回復機構は、例えば記録ヘッド７のノズル面（ノズルが形成された面）をキャッピングするキャップ部材、ノズル面を払拭するワイパ部材、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出受けなどで構成されている。
【００１７】
このように構成したこの画像形成装置においては、給紙トレイ１に収納された用紙２は一枚ずつピックアップローラにより拾い上げられ、給紙ローラによって搬送経路３を通過し、搬送ローラ４及びテンションローラ５により駆動される搬送ベルト６上に送られる。給紙された用紙２は搬送ベルト６で間歇的に搬送され、キャリッジを主走査方向に移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド７を駆動することにより、停止している用紙２に液滴を吐出して１行分が記録される。次いで、用紙２を所定量搬送後、次の行の記録を行なう動作を繰り返して用紙２上に画像が形成される。画像形成後の用紙２は、記録ヘッド７に対して用紙搬送方向下流側に配置された排紙手段としても機能するデカーラ機構１１により略平面状に矯正され、デカーラ機構１１に対して用紙搬送方向下流側に配置された排紙トレイ８に排出される。なお、主走査方向は、図２の紙面に垂直な方向であって、用紙搬送方向と直交する方向である。
【００１８】
図３は、本発明に係るデカーラ機構の第１実施形態の概略斜視図である。
排紙手段としても機能するデカーラ機構１１は、装置本体の駆動部に連結した１つの駆動軸１２と、駆動軸１２の上方にて装置本体のフレーム１３に取り付けられた２本の軸１４を有する。駆動ローラ１２ａ，１２ｂが駆動軸１２に回転しないように設置されている。軸１４の一端はそれぞれ、フレーム１３から略垂直に屈曲した屈曲部１３ａ，１３ｂに固定され、他端は装置本体に固定されているため、軸１４は、屈曲部１３ａ，１３ｂの間のフレーム１３の下方のスペースには延在しておらず、主走査方向中央部は空きスペースになっている。また、従動ローラ１４ａ，１４ｂが駆動ローラ１２ａ，１２ｂの上方にて各従動軸１４に回転するように設置されている。対向する駆動ローラ１２ａと従動ローラ１４ａで形成されるニップ部と、対向する駆動ローラ１２ｂと従動ローラ１４ｂで形成されるニップ部は、同じ高さに位置している。画像形成後の用紙２は、回転する駆動ローラ１２ａ，１２ｂと従動ローラ１４ａ，１４ｂのニップ部によりその主走査方向の両端部のみをつままれながら搬送され、排紙される。
【００１９】
また、縦カールした用紙を略平面状に矯正するためのデカーラ部材１６が、画像形成面側であってローラ対間の主走査方向中央部に設置され、軸１４の無い空きスペースにおいてニップ部より下方に延在している。デカーラ部材１６はローラ対で形成されるニップ部より下方に延在しているため、用紙がニップ部を通過する際その中央部はデカーラ部材１６と接触して押圧され、両端部のニップ位置より低い位置を通過してデカールされることになる。
【００２０】
デカーラ部材１６は１つに限られず、フレーム１３に複数設けられてもよい。また、デカーラ部材１６の用紙との接触面は丸みを帯びて形成され、用紙に傷を与えたり、画像を乱したりすることも無い。
【００２１】
図４は、本発明に係るデカーラ機構による用紙搬送時の様子を示す図である。
デカーラ機構１１のデカーラ部材１６は、ニップ部より下方であって駆動軸１２の近傍まで延在している。点線は、画像形成時に縦カールした用紙２を示している。この用紙２がデカーラ機構１１に搬送され、用紙の両端部が駆動ローラ１２ａ，１２ｂと従動ローラ１４ａ，１４ｂによりニップ・搬送されると、デカーラ部材１６により用紙中央部がニップ位置より低い位置に規制されるため、画像形成による縦カールとは逆方向に姿勢を矯正される（実線で示す用紙２）。これにより、画像形成時から用紙搬送方向を切り替えることなく縦カールをデカールすることが可能となる。
【００２２】
図５は、本発明に係るデカーラ機構の第２実施形態の概略斜視図である。
本実施形態のデカーラ機構１１は、デカーラ部材１６の構成のみ第１実施形態と異なるため、主に異なる点について説明する。デカーラ部材１６は、フレーム１３に取り付けられたフレーム部１６ａと、フレーム部１６ａに設置されたコロ１６ｂからなる。コロ１６ｂは回転体であり、用紙２と接触すると回転できるようになっている。コロ１６ｂは、駆動ローラ１２ａ，１２ｂと従動ローラ１４ａ，１４ｂのニップ部より下方に延在している。また、コロ１６ｂの位置は固定されている。従って、図４に示すように、デカーラ部材１６により用紙中央部はニップ位置より低い位置に規制され、用紙は画像形成による縦カールとは逆方向に姿勢を矯正される（実線で示す用紙２）。さらに、用紙２と接触したコロ１６ｂは用紙２の搬送に伴い回転するため、用紙に対する摩擦力が低減される。よって、画像を乱したり用紙に皺が寄ったりすることなく、画像形成後の用紙をデカールすることが可能となる。
【００２３】
また、コロ１６ｂに拍車やビーズコーティングを施したローラを用いることにより、コロ１６ｂへの汚れの蓄積を防止することができ、デカール時の用紙への汚れの再転写を防止することが可能となる。デカーラ部材１６は１つに限られず、フレーム１３に複数設けられてもよい。
【００２４】
図６は、本発明に係るデカーラ機構の第３実施形態の概略図（下位置）である。
本実施形態のデカーラ機構１１は、デカーラ部材１６の構成のみ第２実施形態と異なるため、主に異なる点について説明する。デカーラ部材１６は、フレーム１３に取り付けられたフレーム部１６ａと、フレーム部１６ａに設置されたコロ１６ｂからなる。ここで、フレーム部１６ａは軸３０によってフレーム１３に軸支されており、フレーム１３に対して軸３０まわりに回動することができる。従って、コロ１６ｂは、回動位置に従い下位置（図６）と上位置（図７）をとることができる。
【００２５】
図６（ａ）に示すように、下位置においては、コロ１６ｂは、駆動ローラ１２ａ，１２ｂと従動ローラ１４ａ，１４ｂのニップ部より下方に延在している。従って、図６（ｂ）に示すように、縦カールが発生する用紙縦搬送時にデカーラ部材１６を下位置に設定することで、点線で示す縦カールした用紙２を実線で示す用紙２のようにデカールすることができる。また、下位置においてコロ１６ｂは、駆動ローラ１２ａ，１２ｂと従動ローラ１４ａ，１４ｂの中心を通る平面上に位置しているため、用紙の両端部を駆動ローラ１２ａ，１２ｂと従動ローラ１４ａ，１４ｂのニップ部でしっかり押さえたまま、コロ１６ｂが、２つのニップ部を結ぶ直線上にある用紙の中央部を逆カールする方向に押さえ付けるため、高いデカール効果が得られる。
【００２６】
図７は、本発明に係るデカーラ機構の第３実施形態の概略図（上位置）である。
図７（ａ）に示すように、上位置においては、コロ１６ｂは、駆動ローラ１２ａ，１２ｂと従動ローラ１４ａ，１４ｂの中心を通る平面から逸れ、駆動ローラと従動ローラのニップ部より上方に位置している。この位置では、デカーラ部材１６はニップ部を搬送されてくる用紙２に接触しない。図７（ｂ）に示すように、縦カールが発生しない用紙横搬送時にはデカールが不要となるため、デカーラ部材１６を上位置に設定することで、デカーラ部材と画像形成後の用紙２の不必要な接触を回避し、接触による画像の乱れなどを防止することができる。
【００２７】
以上のように、本実施形態では、デカーラ部材１６は、ニップ位置より下方に位置する下位置とニップ位置より上方に位置する上位置に切り替え可能に構成されている。具体的な切り替え方法としては、例えば、入力された画像データから用紙の搬送方向が縦か横かを判断し、これに応じて、リンク機構（不図示）を介してデカーラ部材１６に連結したソレノイド（不図示）を駆動させることなどにより、デカーラ部材に下位置又は上位置をとらせればよい。
【００２８】
図８は、本発明に係るデカーラ機構の第３実施形態の制御方法を示す図である。
画像形成装置１００に画像データが入力されると（Ｓ１）、入力されたデータの用紙搬送方向と紙目が一致するかの判断を実施する（Ｓ２）。ここで、画像データは、パーソナルコンピュータや画像形成装置の操作・表示部１０５からの情報であって、これにより用紙の搬送方向が縦であるか横であるか判断することができる。また、「紙目」とは用紙の線維（筋）のことであり、例えばＡ３，Ａ４用紙の場合紙目は縦長方向にあることが多い。そして、印字後の用紙カール方向は紙目と直行する方向であるため、縦カールが発生するのは用紙搬送方向と紙目が一致する場合、即ち用紙の搬送方向が縦長方向の場合である。
【００２９】
従って、用紙搬送方向と紙目が一致する場合、縦カールを矯正するためにデカーラ部材１６を下位置に設定する（Ｓ３）。用紙搬送方向と紙目が一致しない場合、縦カールは発生しないため、デカーラ部材１６を上位置に設定する（Ｓ４）。そして、印字を開始する（Ｓ５）。
【００３０】
このように、本制御方法に則ってデカーラ部材位置の切り替えを実施することにより、縦カール発生時のみデカーラ効果を作用させることができ、不必要にデカーラ部材と画像形成後の用紙とを接触させることなく装置を稼動させることが可能となる。
【００３１】
図９は、本発明に係るデカーラ機構の第４実施形態の概略図である。
図９（ａ）はデカーラ機構の概略斜視図、図９（ｂ）は同機構の概略側面図である。本実施形態のデカーラ機構では、用紙の縦カールを矯正するための第１のデカーラ機構１１の用紙搬送方向下流側に、用紙の横カールを矯正するための第２のデカーラ機構２１を配置している。第１のデカーラ機構１１は第３実施形態のものと同様に構成されており、上位置と下位置に切り換えることができる。第２のデカーラ機構２１は、２本の駆動ローラ２２，２３と、その両方の駆動ローラ２２，２３の近傍に配置されたデカールローラ２４からなる。
【００３２】
横カールは、用紙搬送方向に円弧状になるカールであり、用紙の搬送方向が横長方向の場合に、用紙の印字された側が凸になるように発生する。よって、用紙が第２のデカーラ機構２１を通過する際に用紙の印字されていない側が凸になるように、２本の駆動ローラ２２，２３を略水平に、１本のデカールローラ２４を駆動ローラ２２，２３の間であってこれらよりも上方に配置している。ローラ２２，２３，２４により形成された第２のニップ部は、デカーラ機構１１における第１のニップ部と略水平に形成されている。図９（ｂ）に示すように、画像形成後の用紙２がローラ２２，２３，２４により形成された第２のニップ部を搬送されることにより、横カールがデカールされる。このとき、第１のデカーラ機構１１のデカーラ部材１６は上位置に切り替えられている。
【００３３】
本実施形態によれば、用紙の縦カールと横カールの両方に対するデカールを一つの搬送路中で行うことができるため、デカーラ機構１１，２１を省スペースで配置することが可能となり、縦カールと横カールの両方を矯正することができる。
【００３４】
図１０は、本発明に係るデカーラ機構の第５実施形態の概略側面図である。
本実施形態のデカーラ機構でも、用紙の縦カールを矯正するための第１のデカーラ機構１１の用紙搬送方向下流側に、用紙の横カールを矯正するための第２のデカーラ機構２１を配置している。前記第４実施形態との違いは、第２のデカーラ機構２１のデカールローラ２４が駆動ローラ２２，２３に対して接離可能に構成されている点である。従って、デカールローラ２４が駆動ローラ２２，２３に接近すればニップ部が形成され、離間すればニップ部は形成されない。
【００３５】
本実施形態によれば、図１０（ａ）に示すように用紙搬送方向と紙目が不一致の場合、即ち横カールが発生する場合には、デカールローラ２４を駆動ローラ２２，２３に接近させることで第２のデカーラ機構２１のみを作用させて横カールを矯正し、図１０（ｂ）に示すように用紙搬送方向と紙目が一致する場合、即ち縦カールが発生する場合には、デカーラ部材１６を下位置にすることで第１のデカーラ機構１１のみを作用させて縦カールを矯正することが可能となる。
【００３６】
図１１は、本発明に係るデカーラ機構の第５実施形態の制御方法を示す図である。
画像形成装置１００に画像データが入力されると（Ｓ１）、入力された画像データの用紙搬送方向と紙目が一致するかの判断を実施する（Ｓ２）。用紙搬送方向と紙目が一致する場合、縦カールを矯正するために、第１のデカーラ機構１１ではデカーラ部材１６を下位置に設定する一方（Ｓ３）、第２のデカーラ機構２１ではデカールローラ２４と駆動ローラ２２，２３はニップ部を形成しない（Ｓ４）。用紙搬送方向と紙目が一致しない場合、横カールを矯正するために、第１のデカーラ機構１１ではデカーラ部材１６を上位置に設定する一方（Ｓ５）、第２のデカーラ機構２１ではデカールローラ２４と駆動ローラ２２，２３がニップを形成する（Ｓ６）。そして、印字を開始する（Ｓ７）。
【００３７】
以上のように、本発明のデカーラ機構によれば、用紙の縦カールが発生する縦方向搬送の場合、画像形成後の用紙の主走査方向の両端部をローラ対でニップして用紙を搬送しながら、デカーラ部材により用紙中央部を押圧する。デカーラ部材は、用紙が凸にカールする画像形成面側であってローラ対間の主走査方向中央部においてニップ部より下方に延在しているため、用紙搬送方向を変更することなくデカールを行うことができる。また、デカーラ部材は、用紙を排紙トレイに排紙する排紙ローラとして機能するローラ対の間に設けられるため、別個のスペースを要しない。このようにして、簡単な構成で省スペースを維持したまま、画像形成後に用紙に生じる縦カールを略平面状に矯正することができる。さらには、第２のデカーラ機構を設けることで、省スペースを維持したまま横カールをも矯正することができる。
【符号の説明】
【００３８】
２  用紙（被記録媒体）
７  記録ヘッド
１１  デカーラ機構
１６  デカーラ部材
１００  画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３９】
【特許文献１】特開２０１０−２６５１１１号公報
【図１】
2013237495.tif 000003
【図２】
2013237495.tif 000004
【図３】
2013237495.tif 000005
【図４】
2013237495.tif 000006
【図５】
2013237495.tif 000007
【図６】
2013237495.tif 000008
【図７】
2013237495.tif 000009
【図８】
2013237495.tif 000010
【図９】
2013237495.tif 000011
【図１０】
2013237495.tif 000012
【図１１】
2013237495.tif 000013