(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像が形成された画像形成装置から排出されたシートの先端を案内するガイドを有し且つこのガイドに沿って前記シートを入力する入力部と、
前記入力部の近傍に設けられ、前記画像形成装置から排出されたシートの有するシート搬送方向の波うちを矯正する波うち矯正手段と、
前記波うち矯正手段により波うちが矯正されたシートを排出する排出部とを備え、
前記波うち矯正手段は、前記入力部のガイドに対向配置されて前記ガイドに向かって凸状に形成されると共に前記凸状先端位置が前記ガイド面の最突出端位置を超えないように設けられるしごき構造部と、前記しごき構造部の下流側に設けられてシートを搬送し且つシートを搬送する過程で前記しごき構造部にてシート搬送方向と直交する方向にシートをしごいて押し広げさせる搬送ロールとを具備したことを特徴とするシート矯正装置。
【請求項２】
前記入力部のガイドは揺動自在に支持されていることを特徴とする請求項１記載のシート矯正装置。
【請求項３】
前記しごき構造部は、シートを案内する案内面を円弧状に曲げたものであることを特徴とする請求項１記載のシート矯正装置。
【請求項４】
前記しごき構造部は、シート搬送路の下面に位置することを特徴とする請求項１記載のシート矯正装置。
【請求項５】
請求項１記載のシート矯正装置において、
前記波うち矯正手段と前記排出部との間に設けられ、前記波うち矯正手段により波うちが矯正されたシートに対してカール補正を施すカール補正手段を備えていることを特徴とするシート矯正装置。
【請求項６】
前記カール補正手段は、シートに対して押圧力を付加してシートの端部を持ち上げる方向へカール補正を施す第１のカール補正部と、シートに対して押圧力を付加してシートの端部を下げる方向へカール補正を施す第２のカール補正部とを有することを特徴とする請求項５記載のシート矯正装置。
【請求項７】
前記波うち矯正手段は、シート搬送方向と直交する方向に亘った凸状のしごき構造部をシート搬送路の下面に位置して設けられ、前記カール補正手段とともにシートの端部を下げる方向へカール補正を施すことを特徴とする請求項５記載のシート矯正装置。
【請求項８】
請求項１乃至７いずれかに記載のシート矯正装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタあるいは複写機、ファクシミリ等に使用する画像形成装置および画像形成装置に接続するシート矯正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を用いたレーザープリンタやカラー画像複写機等の画像形成装置においては、一般に、パソコンや画像入力装置(ＩＩＴ)から入力された画像データをレーザー等により露光して感光体ドラム等の像坦持体に対して静電潜像を形成し、現像装置によりトナーを現像した後にシート(主に用紙)に転写し、その後、加熱ローラ方式の定着装置にてトナーを用紙に溶融させて画像を定着させ、排出させる手段が用いられている。このような画像形成装置に対して、ステープラやパンチ穴あけ、ソート(丁合い)等の後処理を実行させる装置を接続させて作業の自動化を図った装置も提供されている。これらの後処理装置を使用する場合には、用紙のカール状態が用紙搬送の不備によるジャム発生やソータ装置等における用紙整合の良否、後処理性能の良否等に深く係わっていることが従来から知られている。
【０００３】
このような用紙のカール状態を把握して用紙のカールを除去するものとして、例えば特開平４−２５１０６７号公報等のように、湿度、用紙の含水率、紙の種類、紙厚を検知してカール補正量を調整する技術が存在する。また、一旦転写されたトナーが定着される際に熱をかけられ、後処理装置に排出された際に温度低下に伴って収縮し、この収縮が用紙のカールに大きく影響することから、例えば特開平８−２１７３１３号公報には、画像濃度やトナー量の検出結果に応じてカール補正量を調整するとともに、転写されたトナーを定着装置により定着した後、すなわち、用紙搬送においては画像形成装置における定着装置の下流側に、画像形成装置に外付けの形でカール補正装置が装着されている。そして、このカール補正装置は、例えば弾性ロールと硬質ロールの間に用紙を強く挟み、弾性ロールの変形により用紙のカールと反対方向に用紙を捻じ曲げ、用紙のカールを除去していた。
【０００４】
ここで、カール補正装置が装着されていない状態の画像形成装置においては、一般に、定着装置の下流側にあたる用紙排出口に出口ロールを設けると共に、排出トレイを装着し、この排出トレイに対して順次、画像形成がなされた用紙をスタックしている。この排出トレイに対して確実に用紙を排出し、収容性能を上げる目的で、従来、出口ロールの径を部分的に大きくして用紙の搬送方向に波うち(コルゲーション)を強制的に形成させ、搬送方向に用紙の腰を強くした状態で排出トレイに対して用紙を排出していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この排出トレイの代わりにそのままカール補正装置を装着すると、用紙搬送方向のコルゲーションが形成された状態でカール補正装置に用紙が挿入されることとなる。このカール補正装置は例えば弾性ロールと硬質ロールにより用紙を強く挟み込むために、コルゲーションが形成された用紙は波うち状態のまま、これらロールのニップ部により捻じ曲げられ、逃げ場を失い、その結果、紙折れや紙しわを発生させてしまう。
特に、この弾性ロールと硬質ロールに、いわゆる一本もの(搬送方向に直交する方向に一律な形状)のロールを用いた場合には、この紙折れや紙しわが顕著に発生する。
【０００６】
また、この紙折れや紙しわといった用紙ダメージを除くために、カール補正装置を装着する際には出口ロールを外すことや出口ロールを交換する方法も考えられるが、搬送機能を有するロールの取り外しは簡単ではなく、更に、その後カール補正装置を取り外した際に、排出トレイの収容性能が維持できない。
更に、このコルゲーションが全くなくなる位置までカール補正装置におけるこれらロールのニップ部を離す方法も考えられるが、カール補正装置が非常に大型化してしまう。
【０００７】
本発明は以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、画像形成装置の出力シートに形成された波うちを矯正し、シートにしわ等のダメージを与えることのないシート矯正装置およびそれを用いた画像形成装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明のシート矯正装置は、図１に示すように、画像が形成された画像形成装置１から排出されたシートＰの先端を案内するガイドを有し且つこのガイドに沿ってシートＰを入力する入力部２と、この入力部２の近傍に設けられ、画像形成装置１から排出されたシートＰの有するシート搬送方向の波うちを矯正する波うち矯正手段３と、この波うち矯正手段３により波うちが矯正されたシートＰを排出する排出部４とを備え、波うち矯正手段３は、入力部２のガイドに対向配置されてガイドに向かって凸状に形成されると共にこの凸状先端位置がガイド面の最突出端位置を超えないように設けられるしごき構造部５と、しごき構造部５の下流側に設けられてシートＰを搬送し且つシートＰを搬送する過程でしごき構造部５にてシート搬送方向と直交する方向にシートＰをしごいて押し広げさせる搬送ロール６とを具備したことを特徴としている。
【０００９】
また、本発明において、入力部２のガイドは揺動自在に支持されていることが好ましい。
【００１０】
更に、このしごき構造部５は、シートを案内する案内面を円弧状に曲げたものであれば好ましく、簡単な形状で良好なしごき性能を得ることが可能となる。
このしごき構造部５は、板金にＲ形状を持たせたものであっても良く、板金以外の材料を用いても構わない。
【００１１】
また、他の態様として、このしごき構造部５の凸状は、ロールを用いたものであれば、厚紙やＯＨＰ等の腰の強いシートに対する搬送性も確保される点でより好ましい。
【００１２】
更に、しごき構造部５は、シート搬送路の下面に位置していればより好ましく、しごき性能がさらに良好となる。
【００１３】
更にまた、波うち矯正手段３は、そのしごき構造部５の下流側にシートを搬送する搬送ロール６を備え、この搬送ロール６により画像形成装置１から排出されたシートＰを搬送しながらシート搬送方向と直交する方向にシートを押し広げることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明においては、波うち矯正手段３と排出部４との間に設けられ、波うち矯正手段３により波うちが矯正されたシートＰに対してカール補正を施すカール補正手段８を備えているものが好ましい。
【００１５】
更に、カール補正手段８は、シートＰに対して押圧力を付加してシートの端部を持ち上げる方向へカール補正を施す第１のカール補正部９と、シートＰに対して押圧力を付加してシートの端部を下げる方向へカール補正を施す第２のカール補正部１０とを有することを特徴としている。
【００１６】
更にまた、この波うち矯正手段３は、シート搬送方向と直交する方向に亘った凸状のしごき構造部５をシート搬送路の下面に位置して設けられ、カール補正手段８とともにシートの端部を下げる方向へカール補正を施すことを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図２は本発明を適用した画像形成装置（本実施の形態ではカラー電子写真複写機）の概略構成を示している。
同図において、符号２０は原稿読取装置(ＩＩＴ)であり、ランプによって照射された原稿の反射光を、露光光学系を用いてＣＣＤ上に収束させる。このＣＣＤは、イエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色成分画像として原稿画像の反射光を電気信号に変換するとともに、ＩＩＴ２０はアナログ電気信号のゲインを調節してデジタル信号に変換し、シェーディング補正等を行う機能を有している。
また、２１は画像処理装置(ＩＰＳ)であり、ＩＩＴ２０から得られた画像デジタル信号に対して濃度補正、色変換処理、拡大縮小等のデータ処理を施し、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色成分毎に画像書込装置(ＲＯＳ)２２へ出力する。ここで、ＩＰＳ２１への入力はＩＩＴ２０からの入力に限らず、パソコン等の外部接続機器からの画像データについても同様なデータ処理を実行する。
【００１８】
ここで、２３は例えば矢印方向に回転する感光体ドラム（像担持体）、２４は感光体ドラム２３を予め帯電するコロトロン等の帯電器である。
また、２２はＩＰＳ２１から入力されたデジタル画像を感光体ドラム２３上に静電潜像として書き込むレーザ走査装置などの画像書込装置(ＲＯＳ)であり、各色成分毎に、生成されたレーザー駆動信号により変調されたレーザービームによって感光体ドラム２３の表面を照射している。
また、２５はＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色に対応した現像器が搭載されたロータリー型現像装置であり、感光体ドラム２３に形成された静電潜像を各色の現像器のいずれかで現像して各色成分トナー像を形成するようになっている。尚、２６は感光体ドラム２３上の残留トナーを除去するドラムクリーナである。
【００１９】
更に、符号２７は感光体ドラム２３の表面に当接されるように配置された中間転写ベルトであり、複数（本実施の形態では例えば５つ）のロールに張架されて矢線方向へ回動するようになっている。
更に、中間転写ベルト２７の感光体ドラム２３に対向する部位（一次転写位置）において、中間転写ベルト２７の裏面側には一次転写装置（本実施の形態では転写ロール）２８が配設されており、この転写ロール２８にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することで、感光体ドラム２３上のトナー像が中間転写ベルト２７に静電吸引されるようになっている。
【００２０】
更にまた、シートとしての用紙Ｐの搬送経路に面した中間転写ベルト２７の二次転写位置には二次転写装置２９が配設されており、本実施の形態では、中間転写ベルト２７のトナー像担持面側に圧接配置され接地された二次転写ロール３０と、中間転写ベルト２７の裏面側に配置され二次転写ロール３０の対向電極をなす対向ロール（バックアップロール）３１とを備えている。この対向ロール３１は、給電ロールを介してトナーの帯電極性と同極性のバイアスが安定的に印加されている。
尚、符号３２は中間転写ベルト２７上の残留トナーを除去するベルトクリーナである。
【００２１】
また、本実施の形態において、定着装置４０は、ヒータ４２が内蔵された加熱定着ロール４１と、この加熱定着ロール４１に対し所定のニップ域で圧接配置されて転動し且つ内部にヒータ４４が内蔵される加圧定着ロール４３とを備え、両定着ロール４１，４３のニップ域の出口側には用紙Ｐが通過したことを検知する出口センサ４８を配設したものである。
ここで、４９は出口ロールであり、部分的にロール径を増した複数のロールにより形成され、定着装置４０により定着された用紙Ｐに対して一定の上向き角度(本実施の形態では約１５°)を付けると共に、用紙搬送方向に波立たせて用紙Ｐの搬送方向に腰をつけた状態で装置外へ排出している。この出口ロール４９は、定着装置よりも搬送速度が速くなるように回転する一方で、定着性能を阻害しないために図示しないトルクリミッタを有し、定着装置４０から用紙Ｐが抜け出るまで搬送速度を押さえ、用紙Ｐが抜け出たときに搬送速度がＵＰするように構成されている。
【００２２】
更にまた、本実施の形態において、用紙搬送系５０は、所定数（本実施の形態では３つ）の用紙トレイ５１〜５３、若しくは手差しトレイ５５から所定の用紙経路５６を経て用紙を搬送し、用紙経路５６中のレジストレーションロール（レジストロール）５７で用紙を一旦位置決め停止させた後に所定のタイミングで二次転写位置へと用紙を搬送し、二次転写後の用紙を搬送ベルト５８へと導き、この搬送ベルト５８にて定着装置４０へと搬送するようになっている。尚、用紙経路５６には適宜数の搬送ロール５９が設けられている。
特に、本実施の形態では用紙戻し搬送機構６０が設けられており、両面モード選択時に、定着装置４０で片面定着済みの用紙を反転させて再度二次転写位置へ戻すことや、片面だけに画像を形成する場合においても、選択により、定着装置４０で定着済みの用紙を反転させて装置外へ排出することを可能としている。
【００２３】
この用紙戻し搬送機構６０は、定着装置４０からの用紙排出経路６１に対して下方側に分岐する用紙分岐経路６２を設け、この用紙分岐経路６２には更に下方側へ向かって用紙反転経路６３を延設すると共に、この用紙反転経路６３から二次転写位置手前の用紙経路５６へ戻る用紙戻し経路６４を連通接続したものである。
そして、用紙分岐経路６２、用紙反転経路６３及び用紙戻し経路６４には適宜数の搬送ロール６５が設けられており、特に、用紙反転経路６３に設けられる搬送ロール６５は適宜タイミングで正逆回転するようになっている。
更に、用紙排出経路６１と用紙分岐経路６２との間、用紙分岐経路６２、用紙反転経路６３及び用紙戻し経路６４との間には、それぞれ用紙の切換ゲート（図示せず）が設けられており、選択されたモードに応じて用紙経路を適宜切換え選択するようになっている。
【００２４】
ここで、片面印刷であって定着装置４０から排出された用紙Ｐがそのまま装置外へ排出される場合には、用紙の上面に画像が印刷され排出された状態、いわゆるフェースアップ排出であり、定着装置４０で定着された用紙Ｐが出口センサ４８にて検出された後に出口ロール４９により装置外へ排出される。一方で、片面印刷であって定着装置４０から排出された用紙Ｐが用紙排出経路６１から用紙反転経路６３を経て反転され、用紙分岐経路６２から出口ロール４９により装置外へ排出される場合には、用紙の下面に画像が印刷され排出された状態、いわゆるフェースダウン排出となる。
【００２５】
更に、８０は定着装置４０により定着され出口ロール４９から排出された用紙Ｐに対してカール除去を行うカール除去装置であり、略円錐形のピン接続部８１が画像形成装置本体側の接続穴３５に嵌合することで画像形成装置本体と位置合わせがなされ、この位置合わせを実施した後に、図示しないマグネットにより画像形成装置本体に固定される。また、６７はカール除去装置８０から排出された用紙に対して後処理を実行する後処理装置であって、用紙を必要部数分配するためのソータ６８や用紙に穴あけを行うパンチング６９等を備えている。この後処理装置６７には、カール除去装置８０が有するピン接続部８１と同様な形状の略円錐形のピン接続部６６が形成されており、カール除去装置８０の接続穴８２に嵌合することでカール除去装置８０との位置合わせがなされる。
【００２６】
ここで、７０は制御部であり、用紙搬送の制御の他、特にカール除去装置８０や後処理装置６７が画像形成装置本体に接続されたことを認識した後に、ＩＰＳ２１からの画像出力信号に基づいて、カール除去装置８０のカール補正量の調整や、後処理装置６７の動き等を制御している。
さらに、制御部７０は、用紙トレイ５１〜５３および手差しトレイ５５から供給される用紙Ｐの用紙サイズを認識するとともに、画像形成装置の置かれた湿度条件および用紙トレイ５１〜５３内の湿度を認識し、カール除去装置８０におけるカール量の調整を行っている。
この制御部７０からのカール除去装置８０の制御信号は、画像形成装置本体側に設けられたコネクタ７１に接続されたカール除去装置側コネクタ７２を経てケーブル７３によりカール除去装置８０に伝達され、一方、制御部７０から後処理装置６７への制御信号は、画像形成装置本体側のコネクタ７４に接続された後処理装置側コネクタ７５によりケーブル７６を経て後処理装置６７に伝達される。
更に、カール除去装置８０には、後処理装置側コネクタ７５と接続可能なコネクタ７７を有しており、制御部７０から後処理装置６７への制御信号について、コネクタ７７を介して伝達が可能である。このとき、後処理装置６７への制御信号もコネクタ７１、カール除去装置側コネクタ７２、ケーブル７３を経て伝達されている。
尚、カール除去装置８０あるいは後処理装置６７にそれぞれ独立して制御部を設けることも可能であり、この場合には、画像形成装置本体からの各種情報を受け取ってこの制御部がカール補正量の調整や各動作を制御することとなる。
【００２７】
次に、本実施の形態におけるカール除去装置８０の構成について、図３を用いて説明する。
符号８３は画像形成装置本体側の定着装置４０により定着され、出口ロール４９から一定の角度をもって排出された用紙Ｐを受け入れる受入口である。この受入口は、角度をもって排出された用紙Ｐの先端をガイドする入口アッパーガイド８４を有している。
また、９５は後述するしごきガイドであり、先端を凸状にしたしごき部９６によって出口ロール４９から排出された用紙において用紙搬送方向に形成された波うちを除去している。
更に、８７はエントランスロールであり、画像形成装置本体から排出された用紙Ｐをカール除去装置８０の内部へ導いている。また、本実施の形態では、入口アッパーガイド８４を支点９４を介して上側(矢印の方向)に跳ね上げるように構成し、後述する各デカーラー装置にて搬送遅れがあった用紙Ｐをこの跳ね上げで吸収できるようにしている。
また、８５は、カール除去装置８０に入ってきた用紙Ｐをガイドする第１ローアーガイドであり、中間アッパーガイド８６と共に用紙Ｐを各デカーラー装置へと案内している。
【００２８】
ここで、１００は第１ローアーガイド８５の下方から用紙を押圧してカール除去を実行する第１デカーラー装置であり、用紙を搬送するドライブロール１０１と、このドライブロール１０１に食い込んでカール補正を実行する押圧ロール１０２とを有している。この第１デカーラー装置１００は、用紙Ｐが進入した際に押圧ロール１０２がドライブロール１０１に食い込むことで、両者によって挟まれた部分でドライブロール１０１の弧により用紙を変形させることが可能である。この第１デカーラー装置１００では、押圧ロール１０２を食い込ませて下に凸を形成することから、下に凸となる方向(端部が上がる方向)への矯正を担当している。
また、１０３は押圧ロール１０２の中心にあるシャフトであり、回動軸１０４を中心とし描かれた弧１０５を軌跡として、後述する第１リンクにより可動する。このシャフト１０３の可動により押圧ロール１０２におけるドライブロール１０１への食い込み量が変化する。
【００２９】
また、８８は第１デカーラー装置１００を通過した用紙を検知するセンサであり、１１０は中間アッパーガイド８６の上方から用紙を押圧してカール除去を実行する第２デカーラー装置である。
この第２デカーラー装置１１０は、用紙を搬送するドライブロール１１１と、このドライブロール１１１に食い込んでカール補正を実行する押圧ロール１１２とを有し、用紙Ｐが進入した際に押圧ロール１１２がドライブロール１１１に食い込むことで、両者によって挟まれた部分でドライブロール１１１の弧により用紙を変形させて上に凸を形成しており、上に凸となる方向(端部が下がる方向)への矯正を担当している。
また、１１３は押圧ロール１１２の中心にあるシャフトであり、第１デカーラー装置１００における回動軸１０４と中心を同じくする回動軸１１４により、第１デカーラー装置１００における弧１０５と同様な弧１１５を軌跡として、後述する第２リンクにより可動する。このシャフト１１３の可動により押圧ロール１１２におけるドライブロール１１１への食い込み量が変化する。
【００３０】
また、本実施の形態では、各ドライブロール１０１、１１１はΦ８のＳＵＳを用いており、搬送方向に直交する方向に一律な形状の、いわゆる一本もののロールである。また、押圧ロール１０２、１１２にはΦ２６のウレタン材(２０lb/ft3)を用い、一定の弾性を付与してドライブロール１０１、１１１に食い込めるように構成されており、このドライブロールも搬送方向に直交する方向に一律な形状の、いわゆる一本もののロールで構成されている。このような一本もののロールを用いることにより、用紙搬送方向と直交する方向に対して均一にカール除去を施すことができる。
【００３１】
一方、符号８９は第２ローアーガイド、９０は出口アッパーガイドであり、各デカーラー装置を通過した用紙Ｐを排出ロール９１に導き、この排出ロール９１により搬送力をつけて出口９２より、後処理装置６７へと用紙Ｐを導いている。尚、前述したように、８１は画像形成装置本体の接続穴３５と接続する際に位置決めをするためのピン接続部であり、８２は後処理装置６７の有するピン接続部と嵌合するための接続穴である。
【００３２】
次に、本発明の実施の形態における第１デカーラー装置１００を駆動する構成について、図４を用いて説明する。
図４において、符号１０６は第１デカーラー装置１００における押圧ロール１０２を可動させるための第１レバーであり、カムと接触する第１コロ１０７を有し、回動軸１０４を支点として回動する。また、１２０は第１レバー１０６を動かすためのカムであり、第１コロ１０７に接して実際に第１レバー１０６を動かすためのカム面１２１を有している。このカム１２０は制御部７０からの信号を受けて、図示しないＤＣモータと図示しないカムクラッチのＯＮ/ＯＦＦによりカムポジションが決定される。この決定されたカムポジションにより第１コロ１０７を介し、回動軸１０４を支点として第１レバー１０６が回動し、シャフト１０３を動作させて押圧ロール１０２をドライブロール１０１に対して食い込ませている。尚、このカム１２０は、第２デカーラー装置１１０の後述する第２レバーも同時に回動させている。
本実施の形態では、図４と寸法が同じで対称となる機構を、用紙搬送方向と直交する方向(装置の手前と奥側)の両端部にそれぞれ設け、手前と奥側から押圧ロール１０２を可動させている。これにより、搬送方向に直交する方向の手前と奥側から押圧ロール１０２に対して押圧力を均等にかけることを可能とし、安定したカール補正を施すことができるようになる。
【００３３】
次に、本発明の実施の形態における第２デカーラー装置１１０を駆動する構成について、図５を用いて同様に説明する。
図５において、符号１１６は第２デカーラー装置１１０における押圧ロール１１２を可動させるための第２レバーであり、カムと接触する第２コロ１１７を有し、回動軸１１４を支点として回動する。また、１２０はカムであり、第２コロ１１７に接して実際に第２レバー１１６を動かすためのカム面１２２を有している。本実施の形態では、カム１２０の回転により第１デカーラー装置１００および第２デカーラー装置１１０を同時に可動させており、カム面１２２は、第１デカーラー装置に用いるカム面１２１とは位相がずれた状態でカム面１２１と同一のカム１２０に形成されている。このカム１２０は、前述のように、制御部７０からの信号を受けて、図示しないＤＣモータと図示しないカムクラッチのＯＮ/ＯＦＦによりカムポジションが決定される。そして、第２コロ１１７を介して第２レバー１１６を回動させ、回動軸１１４を支点としてシャフト１１３を動作させ、押圧ロール１１２のドライブロール１１１に対する食い込み量を決定している。
尚、本実施の形態において、前述の第１デカーラー装置１００と同様に、機械の手前と奥側から同様な機構により押圧ロール１１２を可動させている。
【００３４】
ここで、本実施の形態では、各ドライブロール１０１、１１１への各押圧ロール１０２、１１２の食い込みについて、カール補正がＯＮの状態で約２ｍｍ食い込ませるように設計されている。これは、像密度が１５０％(ＹＭＣＫ４色の理論上の最大濃度は４００％であり、そのうちの１５０％)程度のイメージに対しては、カール補正として２ｍｍ程度の食い込み量が必要となるためである。一方、カール補正がＯＦＦのとき、本実施の形態では食い込みを全く無くすのではなく、約０.５ｍｍ食い込ませており、最低限の搬送力を確保している。
尚、本実施の形態では、押圧ロール１０２、１１２がスライドし、ドライブロール１０１，１１１はスライドしていない。これは、ドライブロール１０１、１１１をスライドさせると用紙搬送のパスが変化し、用紙搬送が適切に行えない場合があることを考慮したものである。
【００３５】
次に、本実施の形態におけるしごきガイド９５の構造について、図６を用いて説明する。
受入口８３に存在するしごきガイド９５は、前述のように、先端を凸状にしたしごき部９６を有しており、本実施の形態では、板金を用紙搬送方向と直交する方向に半径６ｍｍのＲ形状にて曲げられている。このようにＲ形状とすることで用紙に対するストレスを縮小でき、傷等を少なくできる。このしごき部９６と入口アッパーガイド８４のしごき部近傍が形成する間隔ｄ１は、画像形成装置側の出口ロール４９から角度(約１５°)をもって排出された用紙Ｐの先端が支障なく入り込むことのできるように設計されている。更に、入口アッパーガイド８４の最下端は中間アッパーガイド８６と同じ高さにある。ここで、その高さとしごき部９６との間隔ｄ２は、用紙の後端のしわをとるためには広すぎてはならず、一方で、寸法を０(ゼロ)とすると、ＯＨＰシートの搬送時に傷がつくことから、本実施の形態では、若干の隙間を設けて配置することとした。また、しごきガイド９５の板金曲げの先端９７は、用紙が紙詰まり(ジャム)を起こした際に逆方向に引っ張られた用紙がしごきガイド９５の下側に潜り込まないように構成されており、好ましくは板金曲げの先端９７を第１ローアーガイド８５まで一杯に伸ばすことが用紙のジャム除去には適している。尚、本実施の形態に用いられるしごきガイド９５の板金には、塗装として滑らかな後処理がなされており、しごかれた用紙に対して傷がつかないように配慮されている。
【００３６】
この受入口８３に入ってきた用紙Ｐは、出口ロール４９の搬送力を得たまま、しごき部９６と入口アッパーガイド８４との間に角度約１５°をもって進入する。先端が進入した用紙Ｐは、入口アッパーガイド８４としごき部９６とに接触し、しごかれながらエントランスロール８７まで搬送される。このエントランスロール８７まで搬送された用紙Ｐは、エントランスロール８７により搬送力を得るが、エントランスロール８７に対して用紙Ｐの上流側は、しごきガイド９５の特にしごき部９６によってしごかれながら搬送される。ここで、用紙Ｐのしごき部９６の面と反対の面には用紙を押圧する部材はなく、用紙搬送方向と直交する方向にはフリーな状態となっている。この状態にあることと、しごき部９６および入口アッパーガイド８４が形成される隙間ｄ１とにより、用紙Ｐは用紙搬送方向と直交する方向へ押し広げられ、その結果、出口ロール４９によって形成された用紙搬送方向の波うち(コルゲーション)が除去される。
【００３７】
以上のようにして波うち(コルゲーション)が除去された用紙Ｐは、エントランスロール８７によって下流側の第１デカーラー装置１００へと搬送される。
このように、カール補正を施す第１デカーラー装置１００および第２デカーラー装置１１０への進入の前にコルゲーションが除去されることにより、用紙Ｐの紙折れやしわの発生を防ぐことができる。
更に、本実施の形態では、各デカーラー装置にはいわゆる一本もののロールを用いており、特に一本もののロールでは用紙の逃げ場が全くないことから、コルゲーション除去による用紙ダメージをなくす効果は更に大きくなる。
また、本実施の形態では、しごきガイド９５は用紙の下面に接触し、用紙の下面からコルゲーション除去を実施している。出口ロール４９から排出される際に上に向けて一定の角度を有していることから、下面に配置することでしごきが簡潔に行える。更に、下面に配置して用紙Ｐの下面をしごくことにより、このしごきガイド９５により用紙の端部を下げる方向に向けてカール補正が施せ、用紙収容には好ましい方向であるダウンカール方向への比重を増すことができる。
【００３８】
尚、本実施の形態では、しごきガイド９５は板金に対してＲ形状を持たせて曲げたものを採用したが、板金形状以外の樹脂等を用いても同様な結果が得られる。
また、必ずしもＲ形状を持たせなくても、例えば、マイラーシートを用いてそのマイラーシートの一片または一面に対して用紙を摺動させても構わない。その際、マイラーシートは、入口アッパーガイド８４に接触していてもまた隙間を空けて離れていても構わない。接触していた場合であってもマイラーシートの弾性により隙間ができ、用紙が搬送されて用紙のしごきが可能となる。また、この場合はマイラーシートの弾性がＲ形状と同様な効果を有し、用紙に傷をつけることなくコルゲーション除去が可能となる。
要するに、コルゲーションを有して排出された用紙に対して一定の隙間の間を搬送させるとともに、曲げられた搬送経路上で用紙を所定の面(片)に摺動させることができれば、用紙に生じたコルゲーションを有効に除去できる。
【００３９】
次に、本実施の形態における制御部７０が行うカール補正量の制御について、図７〜図１０を用いて説明する。
図７は、画像の領域を指定して画像量(トナー量)を検出し、カール発生を予測するための説明図である。用紙に転写される画像量の違いによりカールの態様が変化することから、本実施の形態では、ＩＰＳ２１からの情報、例えばＩＩＴ２０による原稿の読み込みによる画像量、またはホストから送られてくる画像量を測定してカール量を予測している。その際に、用紙の端部における画像量がカール発生に大きく影響してくることから、本実施の形態では、用紙の搬送方向長さＬに対して、例えば画像形成時 (転写時)の用紙搬送方向における先端１／３Ｌの画像領域をＺｌ、後端１／３Ｌの画像領域をＺｔとし、それらの領域における画像量をそれぞれ検出し、各箇所の画像量の違いによりカール方向を予測している。
【００４０】
図８は、デカーラー装置のＯＮ/ＯＦＦと用紙面との関係を説明したものである。
以後の説明の便宜上、カール除去装置８０における第１デカーラー装置１００をデカーラー(1)、第２デカーラー装置１１０をデカーラー(2)とし、その動作について両デカーラーがＯＦＦのときを状態“０”、デカーラー(1)がＯＮのときを状態“１”、デカーラー(2)がＯＮのときを状態“−１”として表現したものである。
ここで、用紙のＡ面はカール除去装置８０の上部側、Ｂ面は下部側に該当するが、本実施の形態では両面印刷が可能であり、更に片面印刷の場合であってもフェースアップ出力または用紙反転によるフェースダウン出力が選択できる。従って、Ａ面とＢ面の定義が難しくなることから、本実施の形態では、図９に示すようにＡ面とＢ面を定義している。ここで、Simp(Invet)は片面で反転、Simp(Straight)は片面でそのまま(反転せず)、Duplexは両面である。本実施の形態における画像形成装置では、用紙の上面に対して二次転写装置２９による転写がなされるために、Ａ面では図８に示す先端Ｚｌと後端Ｚｔが用紙搬送方向と一致するが、Ｂ面では用紙戻し搬送機構６０によって反転された画像であることから、先端Ｚｌと後端Ｚｔが用紙搬送方向と異なることに留意する必要がある。尚、Ａ面では先端をＺｌ2、後端をＺｔ2、Ｂ面では先端をＺｔ1、後端をＺｌ1としている。
【００４１】
図１０は、以上のように定義されたＡ面/Ｂ面に対する画像量に基づいて、デカーラー装置のＯＮ/ＯＦＦをどのように決定するか、その条件を示した表である。
ここで、画像量とカールとの関係であるが、トナーが転写された用紙が熱定着されると、用紙の冷却時にトナーが大きく収縮し、用紙は転写された面を内側にしてカールする。そのため、画像量が多いすなわち印字されるトナーの量が多い場合には、その量が多い面を内側にして収縮する。そこで、図１０では、この画像量とカール方向の関係を考慮してデカーラーの条件を決定している。
それぞれ、(ａ)、(ｂ)、(ｃ)は、画像形成装置の置かれた環境下または用紙トレイの“湿度”によって条件が定められている。本実施の形態では、湿度Ｍが４０％未満を第１の条件、湿度Ｍが４０％以上７０％未満を第２の条件、湿度Ｍが７０％以上を第３の条件として、図１０(ａ)、(ｂ)、(ｃ)に示されている。
尚、各Ａ面、Ｂ面の表欄における数値は、最大濃度を１００としたときの画像量の比率(画像量比)を示している。
【００４２】
ここで、例えば、湿度Ｍ＜４０％の状態で、Ａ面の画像量比が８％、Ｂ面が３５％の場合を考える。この場合は、Ｂ面のトナー量がＡ面に比べて多いことから、下向きにカールがかかっている状態である。次に、この場合のデカーラー条件を表から調べると、図１０(ａ)のＡ面１列目(〜１０％)、Ｂ面４行目(〜４０％)を見てデカーラーＯＮ/ＯＦＦ条件は “1”であることがわかる。これは、図８で示されたように、デカーラー(1)がＯＮ状態すなわち用紙が上側に曲がる(下に凸となる)ように補正を施すものである。
尚、片面印刷の場合には、反転の有無に応じて、図１０に示される各表の１行目または１列目の、画像量比が“〜１０％”の欄を選択し、デカーラーのＯＮ/ＯＦＦを決定すれば良い。
このように図１０の(ａ)、(ｂ)、(ｃ)によりデカーラー条件を決定することができるが、これらの表では “−１”、すなわち、デカーラー(2)がＯＮの状態を多く設定している。これは、端部が下側に曲がったダウンカールは自重によりカールが修正される方向にあるが、端部が上側に跳ねたアップカールは自ら修正できないこと、また、後処理装置はアップカールに弱いこと等の理由により、下側への補正(アップカールに対する修正)を施すためのデカーラー(2)に対する比重を高くしている。
【００４３】
これらのデカーラー条件をもとに、制御部７０がカール除去装置８０を制御してカール除去が実行される。
具体的には、制御部７０は、ＩＰＳ２１からの画像情報、および認識される用紙サイズ情報等に基づいて、前述したように用紙の先端(本実施の形態では１/３の領域)、用紙の後端(本実施の形態では１/３の領域)について画像量を求める。この画像量から前述した条件によりデカーラーのＯＮ/ＯＦＦ条件を決定する。
次に、図２に示す画像装置内において、出口センサ４８や、図示しない装置内の各種用紙センサ等により用紙の搬送状態をチェックしながら、カール除去装置８０内の第１デカーラー装置１００および第２デカーラー装置１１０に対して用紙が通過するタイミングをチェックする。このタイミングに合わせながら、カール除去装置８０内の図示しないＤＣモータと図示しないカムクラッチのＯＮ/ＯＦＦによりカムポジションを決定してカム１２０を回転させることにより、第１デカーラー装置１００および第２デカーラー装置１１０のＯＮ/ＯＦＦを用紙毎にそれぞれ切り替えてカール補正を実行している。本実施形態ではこのような制御によりカールの実態に即した、きめ細やかなカール矯正を可能としている。
【００４４】
◎実施の形態２
実施の形態１では、しごきガイド９５におけるしごき部９６は、板金を用紙搬送方向と直交する方向をＲ形状にて曲げたものを用いていたが、この板金のＲ形状の代わりにロールを用い、このロールの面でしごき部９６を形成してもよい。
尚、実施の形態１と同様な構成要素については、同様な符号を付してここではその説明を省略する。
【００４５】
図１１において、符号１３０はしごきガイドであり、用紙Ｐの下面をガイドするとともに、用紙搬送方向に直交する前後にてロール１３１を回転中心１３２から支えている。ロール１３１はこのロール回転中心１３２を中心として回転するが、駆動源を有してはおらず、用紙の搬送に伴って連れ回りするように構成される。この回転ロール１３１は、用紙搬送方向に直交する方向に一律な形状を有している。
この受入口８３に、用紙Ｐは一定角度で進入し、ロール１３１と入口アッパーガイド８４との間に入り込み、ロール１３１によりしごかれるが、ロール１３１は用紙Ｐにより連れ回る。用紙Ｐの先端がエントランスロール８７に達し、エントランスロール８７により搬送されると、用紙Ｐの上流側はロール１３１の上を滑らされる。この際、用紙搬送方向と直交する方向には全くフリーな状態であることから、用紙Ｐは用紙搬送方向と直交する方向へ押し広げられ、コルゲーションが取り除かれる。
【００４６】
このように、回転するロールを用いることにより、用紙Ｐに対するストレスを実施の形態１に比べて減少することができ、特にＯＨＰシート等の腰の強いシートに対して発生する傷が防止できる。
尚、本実施の形態のように、ロール１３１を用紙搬送方向に直交する方向に一律な形状とすれば、よりコルゲーションの除去のために有効であるが、必ずしもその形態に限られるものではなく、幅の狭いロールを複数、いわゆる団子状に形成しても問題はない。
また、本実施の形態では、ロールを回転するものとしたが、必ずしも回転しなくても良く、実施の形態１と同様な作用を施すものであっても良い。板金を曲げてしごき部９６を作成するのに比べてロールを用いることにより寸法精度が出しやすく、更に、用紙に対するストレスも板金の曲げに比べて少なくできる。
【００４７】
尚、本件の各実施の形態では、カール補正手段によるカール補正を実施する前のコルゲーションの除去について説明してきた。カール補正に先立ってコルゲーションを除去することは特に有効であるが、本件発明は本実施の形態に限られるものではなく、例えば、排出された用紙に対してカール補正以外の何らかのストレスを与える場合においても有効に作用する。また、特に大きなストレスを用紙に対して与えない後処理装置一般におけるその前処理として適用することも可能である。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るシート矯正装置によれば、シートの波うちが矯正可能な波うち矯正手段を工夫するようにしたので、画像形成されたシートの波うちを簡単に除去することができるようになり、シートダメージのない出力シートを得ることができる。
また、本発明に係るシート矯正装置において、波うち矯正手段から送出されたシートに対してカール補正が施されるカール補正手段を設けるようにすれば、シート搬送方向の波うちを是正した後にカール補正を施すことができ、その分、よりシートダメージのない出力シートを得ることができる。
更に、本発明に係るシート矯正装置が具備された画像形成装置によれば、シートダメージのない出力シートを得ることが可能な画像形成装置を構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るシート矯正装置および画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図２】  実施の形態に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図３】  実施の形態におけるカール除去装置の構成を示す説明図である。
【図４】  実施の形態における第１デカーラー装置の駆動系を説明するための説明図である。
【図５】  実施の形態における第２デカーラー装置駆動系を説明するための説明図である。
【図６】  実施の形態におけるしごきガイドの構造を示す説明図である。
【図７】  実施の形態１における画像量検出の説明図である。
【図８】  実施の形態におけるデカーラー装置のＯＮ/ＯＦＦと用紙面との関係を説明した説明図である。
【図９】  実施の形態における用語の定義の説明図である。
【図１０】  (ａ)〜(ｃ)は実施の形態における両面時のデカーラー制御のパターンを説明した表である。
【図１１】  他の実施の形態を説明する説明図である。
【符号の説明】
Ｐ…シート(用紙)、１…画像形成装置、２…入力部、
３…波うち矯正手段、４…排出部、５…しごき構造部、６…搬送ロール、
８…カール補正手段、９…第１のカール補正部、１０…第２のカール補正部、
２１…画像処理装置(ＩＰＳ)、２２…画像書込装置(ＲＯＳ)、
２３…感光体ドラム、２５…ロータリー型現像装置、２７…中間転写ベルト、
２９…二次転写装置、４０…定着装置、４９…出口ロール、
５１,５２,５３…用紙トレイ、６０…用紙戻し搬送機構、７０…制御部、
６７…後処理装置、８０…カール除去装置、８３…受入口、
８７…エントランスロール、９５…しごきガイド、９６…しごき部、
１００…第１デカーラー装置、１１０…第２デカーラー装置、
１３０…しごきガイド、１３１…ロール
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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