(57)【要約】【課題】用紙搬送時の騒音を抑制することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】記録媒体にトナー像を形成する画像形成手段と、画像形成手段によりトナー像が転写された記録材を圧接部で加熱及び加圧することでトナー像を記録媒体に定着させる定着手段と、記録媒体の搬送方向で定着手段よりも上流側に設けられた搬送路と、搬送路に設けられ、搬送されてきた前記記録媒体を駆動する第１ロールと第１ロールよりも大径であって第１ロールとの接触部分が第１ロールの形状に沿って変形する第２ロールとで互いに押圧して搬送方向における圧接部の湾曲方向に湾曲させる湾曲手段と、を備えた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体にトナー像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により前記トナー像が転写された前記記録材を圧接部で加熱及び加圧することで前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着手段と、
前記記録媒体の搬送方向で前記定着手段よりも上流側に設けられた搬送路と、
前記搬送路に設けられ、前記記録媒体が搬送方向における前記圧接部の湾曲方向に湾曲される湾曲手段と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記湾曲手段が、搬送されてきた前記記録媒体を駆動する第１ロールと、
前記第１ロールとの間に前記記録媒体を挟んで前記記録媒体を前記第１ロールに押圧する、前記第１ロールよりも大径であって前記第１ロールとの接触部分が前記第１ロールの形状に沿って変形する第２ロールと、
前記第２ロールと前記第１ロールとを互いに押圧する押圧手段と、を備えた、
ことを特徴とする請求項１に画像形成装置。
【請求項３】
前記押圧手段が、前記記録媒体の搬送経路情報を取得し、前記搬送経路情報に応じて、前記第１ロールに対する前記第２ロールの食い込み量を調整する、
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】
前記押圧手段が、前記記録媒体の厚さ情報を取得するとともに、前記記録媒体に形成された前記トナー像の画像密度情報および環境の湿度情報を取得し、前記厚さ情報、前記画像密度情報および前記湿度情報に応じて、前記第１ロールに対する前記第２ロールの食い込み量を調整する、
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
置。
【請求項５】
前記押圧手段が、前記第１ロールと前記第２ロールとをカムを介して互いに押圧する、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記湾曲手段は、前記記録媒体の先端部を湾曲させる、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ニップ部をもって互いに圧接された一対の回転体と、この回転体のニップ部に用紙が進入するように用紙を案内するガイド手段とを有し、このガイド手段は、前記回転体の軸方向に分割された固定部と可動部とを有し、前記回転体のニップ部に用紙が進入した後、前記可動部が動かされて用紙の一部を押圧するようにした定着装置が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２６７３７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
定着装置の定着ニップ部へ搬送される用紙が、用紙のいずれかの面側へカールしている場合、定着ニップ部で用紙からインパルス音が発生することがある。
本発明は、用紙搬送時の騒音を抑制することができる画像形成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】
【０００５】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の画像形成装置は、
記録媒体にトナー像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により前記トナー像が転写された前記記録材を圧接部で加熱及び加圧することで前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着手段と、
前記記録媒体の搬送方向で前記定着手段よりも上流側に設けられた搬送路と、
前記搬送路に設けられ、前記記録媒体が搬送方向における前記圧接部の湾曲方向に湾曲される湾曲手段と、を備えた、
ことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記湾曲手段が、搬送されてきた前記記録媒体を駆動する第１ロールと、
前記第１ロールとの間に前記記録媒体を挟んで前記記録媒体を前記第１ロールに押圧する、前記第１ロールよりも大径であって前記第１ロールとの接触部分が前記第１ロールの形状に沿って変形する第２ロールと、
前記第２ロールと前記第１ロールとを互いに押圧する押圧手段と、を備えた、
ことを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記押圧手段が、前記記録媒体の搬送経路情報を取得し、前記搬送経路情報に応じて、前記第１ロールに対する前記第２ロールの食い込み量を調整する、
ことを特徴とする。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、
前記押圧手段が、前記記録媒体の厚さ情報を取得するとともに、前記記録媒体に形成された前記トナー像の画像密度情報および環境の湿度情報を取得し、前記厚さ情報、前記画像密度情報および前記湿度情報に応じて、前記第１ロールに対する前記第２ロールの食い込み量を調整する、
ことを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記押圧手段が、前記第１ロールと前記第２ロールとをカムを介して互いに押圧する、
ことを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記湾曲手段は、前記記録媒体の先端部を湾曲させる、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、記録媒体が搬送方向における定着手段の圧接部の湾曲方向に湾曲される湾曲手段を有しない場合に比して、用紙搬送時の騒音を抑制することができる。
請求項２に記載の発明によれば、記録媒体を確実に湾曲させることができる。
請求項３に記載の発明によれば、搬送される記録媒体の経路に応じて湾曲量を調整することができる。
請求項４に記載の発明によれば、搬送される記録媒体の厚さ及び画像密度、および環境湿度に応じて湾曲量を調整することができる。
請求項５に記載の発明によれば、確実に湾曲量の調整を行うことができる。
請求項６に記載の発明によれば、記録媒体の必要範囲に湾曲を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像形成装置１の内部構成を示す断面模式図である。
【図２】画像形成装置１における湾曲装置７０を含む用紙搬送部の全体構成模式図である。
【図３】定着装置６０の定着ニップ部Ｎ２を説明する断面模式図である。
【図４】定着ニップ部Ｎ２へ搬送される用紙Ｐの状態を説明する模式図である。
【図５】湾曲装置７０の断面模式図である。
【図６】湾曲装置７０における用紙Ｐのカール状態の矯正を説明する模式図である。
【図７】用紙Ｐの先端部Ｐａのカール状態を変化させた場合の用紙音の測定結果のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に図面を参照しながら、以下に実施形態及び具体例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態及び具体例に限定されるものではない。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
【００１４】
（１）画像形成装置の全体構成及び動作
図１は画像形成装置１の内部構成を示す縦断面図である。
以下、図面を参照しながら、画像形成装置１の全体構成及び動作を説明する。
【００１５】
画像形成装置１は、制御装置１０、給紙装置２０、感光体ユニット３０、現像装置４０、転写装置５０、定着装置６０、を備えて構成されている。画像形成装置１の上面（Ｚ方向）には、画像が記録された用紙Ｐが排出・収容される排出トレイＴが形成されている。
【００１６】
制御装置１０は、画像形成装置１の動作を制御するコントローラ１１と、コントローラ１１により作動を制御される画像処理部１２、電源装置１３等を有する。電源装置１３は、感光体ユニット３０、現像装置４０、転写装置５０等に電圧を印加する。
画像処理部１２は、外部の情報送信装置（例えばパーソナルコンピュータ等）から入力された印刷情報を潜像形成用の画像情報に変換して予め設定されたタイミングで、駆動信号を露光装置ＬＨに出力する。
【００１７】
画像形成装置１には、発熱を伴う定着装置６０や電源装置１３等から直接輻射熱を受けない機内に、環境としての機内温度及び湿度を検知する温湿度センサＳＴ１が備えられている。
コントローラ１１は、温湿度センサＳＴ１が検知した値、画像処理部１２で出力される画像情報に含まれる画像密度情報、印刷情報に含まれる両面印刷の有無、用紙属性情報を取得して、電源装置１３から印加される電圧を制御するとともに、後述する湾曲装置７０の押圧力を制御する。
【００１８】
画像形成装置１の底部には、多数の記録媒体としての用紙Ｐが積載された給紙装置２０が設けられ、規制板（不図示）で幅方向位置が決められた用紙Ｐは、上側から１枚ずつ用紙引き出し部２２により前方（−Ｘ方向）に引き出される。
用紙引き出し部２２から引き出された用紙Ｐは、湾曲装置７０が設けられた第１用紙搬送路Ｓ１を介してレジストローラ対２３のニップ部まで搬送される。
【００１９】
感光体ユニット３０は、給紙装置２０の上方（Ｚ方向）に、それぞれが並列して設けられ、回転駆動する感光体ドラム３１を備えている。それぞれの感光体ドラム３１上にはそれぞれの現像装置４０によってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像が形成される。
【００２０】
各感光体ユニット３０の感光体ドラム３１に形成された各色トナー像は、転写装置５０の中間転写ベルト５１上に順次静電転写（一次転写）され、各色トナーが重畳された重畳トナー像が形成される。中間転写ベルト５１上の重畳トナー像は、レジストローラ対２３から送り出され、搬送ガイドＳ１ａにより案内された用紙Ｐに二次転写ローラ５２によって一括転写される。
【００２１】
定着装置６０は一対の定着ベルト６１と加圧ローラ６２の圧接領域によって定着ニップ部Ｎ２（定着領域）が形成される。
転写装置５０においてトナー像が一括転写された用紙Ｐは、トナー像が未定着の状態で搬送ガイド５３を介して定着装置６０の定着ニップ部Ｎ２に搬送され、一対の定着ベルト６１と加圧ローラ６２により、圧着と加熱の作用でトナー像が定着される。
【００２２】
定着トナー像が形成された用紙Ｐは、排出ローラ対６９から画像形成装置１上面の排出トレイ部Ｔに排出・収容される。また、両面印刷される場合は、排出ローラ対６９が反転駆動されて、反転搬送路Ｓ２から湾曲装置７０を介してレジストローラ対２３へ搬送されて裏面に画像形成が行われる。
【００２３】
（２）用紙搬送部の構成と動作
図２は画像形成装置１における湾曲装置７０を含む用紙搬送部の全体構成模式図、図３は定着装置６０の定着ニップ部Ｎ２を説明する断面模式図、図４は定着ニップ部Ｎ２へ搬送される用紙Ｐの状態を説明する模式図、図５は湾曲装置７０の断面模式図である。
以下、図面を参照しながら、画像形成装置１の用紙搬送部の構成と用紙湾曲作用ついて説明する。
【００２４】
（２．１）用紙搬送部の構成
図２に示すように、画像形成装置１における用紙搬送部は、用紙引き出し部２２、第１用紙搬送路Ｓ１、湾曲装置７０、二次転写ローラ５２、搬送ガイド５３、定着装置６０、反転搬送路Ｓ２を含んで構成されている。
【００２５】
用紙カセット２１の先端側の直上には、用紙Ｐの上面の先端側に当接して用紙カセット２１から用紙Ｐを送り出すナジャーローラ２２ａが設けられている。ナジャーローラ２２ａの用紙搬送方向下流側には、フィードローラ２２ｂが設けられている。
フィードローラ２２ｂの下側には、リタードローラ（分離ローラ）２２ｃがフィードローラ２２ｂに対向して配置され、フィードローラ２２ｂとリタードローラ２２ｃとが対となって重なった用紙Ｐを分離して、用紙Ｐを一枚ずつ給紙する（図２中  矢印Ｒ１参照）。
【００２６】
フィードローラ２２ｂの用紙搬送方向下流側にはフィードローラ２２ｂから送り出された用紙Ｐをレジストローラ対２３へ案内する第１用紙搬送路Ｓ１が設けられ、レジストローラ対２３の用紙搬送方向上流側には、湾曲手段としての湾曲装置７０が配置されている。
【００２７】
湾曲装置７０のニップ部Ｎ１を通過した用紙Ｐは、第１用紙搬送路Ｓ１の搬送ガイドＳ１ａに案内されてレジストローラ対２３へ搬送される。レジストローラ対２３に搬送された用紙Ｐはループを形成して整列した状態で二次転写ローラ５２と中間転写ベルト５１とで形成する二次転写部ＴＲで中間転写ベルト５１上に保持されたトナー像が一括転写される。
【００２８】
二次転写部ＴＲでトナー像が一括転写された用紙Ｐは、搬送ガイド５３に用紙裏面を案内されて、定着装置６０の定着ニップ部Ｎ２へ搬送される。定着装置６０は、ＩＨ（Induction Heating）ヒータ８０、ＩＨヒータ８０により電磁誘導加熱されてトナー像を定着する定着ベルト６１、定着ベルト６１に対向するように配置された弾性体層６２ａを有する加圧ローラ６２を備えている。
定着ベルト６１の内周側には、定着ベルト６１を介して加圧ローラ６２から押圧されて定着ニップ部Ｎ２を形成する押圧パッド６３を備えている。
【００２９】
係る構成の定着装置６０においては、定着ベルト６１の表面と加圧ローラ６２の表面とが互いに押し当てられるので、定着ベルト６１の表面は定着ニップ部Ｎ２において加圧ローラ６２から受ける荷重により、加圧ローラ６２表面の円弧形状に略沿うようにして変形する。すなわち、図３のように、定着ベルト６１に加圧ローラ６２が食い込んだ状態となる。
尚、このとき加圧ローラ６２の弾性体層６２ａが変形しないのは、この弾性体層６２ａの硬度が定着ベルト６１の内周側で加圧ローラ６２の押圧力を受ける押圧パッド６３の硬度よりも高いことによる。
【００３０】
図４に示すように、定着装置６０の定着ニップ部Ｎ２へ搬送される用紙Ｐは先端部Ｐａが、片面印刷又は両面印刷の場合に応じて、用紙Ｐのいずれかの面側へカールしている場合がある。
また、片面印刷の場合であっても、環境湿度に応じて、用紙カセット２１に積載されている状態からフィードローラ２２ｂによって送り出された状態で、先端部Ｐａが、いずれかの面側へカールしている場合がある。
さらに、定着装置６０で表面のトナー像が定着された用紙Ｐは、用紙Ｐの面積に対する用紙上のトナー像付着面積の割合を表わす画像密度によってもカール状態が変化することが知られている。
【００３１】
定着装置６０の定着ニップ部Ｎ２へ搬送される用紙Ｐの先端部Ｐａが、用紙Ｐのいずれかの面側へカールしている場合、定着ニップ部Ｎ２に突入する際に用紙Ｐから衝撃的な用紙音（インパルス音）が発生することがある。
【００３２】
また、二次転写部ＴＲでトナー像が一括転写された用紙Ｐは、定着装置６０の定着ニップ部Ｎ２までは、搬送ガイド５３に用紙裏面を案内されて搬送されるために、用紙Ｐの姿勢が拘束されにくく、画像の白抜け、スミアと呼ばれる帯状の濃度ムラ、紙シワ等の画像欠陥が発生する虞があった。
【００３３】
（２．２）湾曲装置
図５（ａ）に示すように、湾曲装置７０は、搬送されてきた用紙Ｐを駆動する金属製の第１ロール７１と、第１ロール７１との間に用紙Ｐを挟んで用紙Ｐを第１ロール７１に押圧する第２ロール７２とが対になって構成されている。
第２ロール７２は、第１ロール７１よりも台形であり、第１ロール７１とのニップ部Ｎ１（図５（ｂ）参照）が第１ロール７１の形状に沿って変形する弾性体からなるロールである。
【００３４】
第２ロール７２は、押圧手段としてのカム機構７３で指示されている。カム機構７３は、カム受け部材７３Ａと回転カム７３Ｂから構成され、第２ロール７２は、軸部７２ａをカム受け部材７３Ａで回転自在に支持され、カム受け部材７３Ａは、一端７３Ａａが回転軸部７３Ａｃを回転中心として装置本体に回転可能に支持されている。
カム受け部材７３Ａの他端７３Ａｂは、駆動力を受けて回転する回転カム７３Ｂの回転角度に応じて押圧力を受けて（図５（ｂ）中  Ｒ２参照）、カム受け部材７３Ａが回転する（図５（ｂ）中  Ｒ３参照）。
【００３５】
湾曲装置７０は、図５（ｂ）に示すように、回転カム７５の回転角度に応じてカム受け部材７４が回転することによって、第２ロール７２の第１ロール７１への食い込み量が変化して、ニップ部Ｎ１に挟まれて搬送される記録媒体の湾曲量を変化させる。
【００３６】
（３）湾曲装置の動作
図６は湾曲装置７０における用紙Ｐのカール状態の矯正を説明する模式図、図７は用紙Ｐの先端部Ｐａのカール状態を変化させた場合の用紙音の測定結果のグラフである。
以下、図面を参照しながら、湾曲装置７０の動作と作用について説明する。
【００３７】
本実施形態に係る画像形成装置１は、用紙Ｐの搬送経路情報、厚さ情報、用紙Ｐに形成されたトナー像の画像密度情報、環境の湿度情報を取得し、搬送経路情報、厚さ情報、画像密度情報および湿度情報に応じて、第１ロール７１に対する第２ロール７２の食い込み量を調整する。
【００３８】
ここで、画像形成装置１においては、湾曲装置７０のニップ部Ｎ１に搬送される用紙Ｐの先端Ｐａのカール量は、アッパーカール、ダウンカールのカール方向を含めて、片面印刷か両面印刷かによる区別、使用される用紙Ｐの紙質、坪量等の用紙属性情報、両面印刷の場合には画像密度情報、環境の湿度情報に応じてあらかじめ予測されている。
【００３９】
この予測されたカール量に対応して、湾曲装置７０から送り出された状態では、用紙Ｐの先端部Ｐａが、定着装置６０における定着ニップ部Ｎ２の湾曲方向にカールするように押圧する。すなわち、用紙Ｐの定着ニップ部Ｎ２への搬送方向に対してアッパーカール状態となるように矯正される。
【００４０】
具体的には、図６に示すように、予測されたカール方向とカール量に対応して用紙Ｐの先端部Ｐａが、アッパーカールとなるように、回転カム７３Ｂがモータ（不図示）で回転され、これにより回転カム７３Ｂが所定の回転角度まで回転することにより、カム受け部材７３Ａが所定の位置まで回転変位する。
【００４１】
カム受け部材７３Ａの回転変位に伴って、弾性体で大径の第２ロール７２が金属製の第１ロール７１に所定の食込み量で接した状態となり、これに伴い第２ロール７２が従動駆動することにより、用紙Ｐのカール方向とカール量が所定のカール量のアッパーカール状態となるように矯正される。
【００４２】
用紙Ｐの定着ニップ部Ｎ２への搬送方向に対してアッパーカール状態となるように矯正された用紙Ｐが、加圧ローラ６２表面の円弧形状に略沿うようにして変形して形成された定着ニップ部Ｎ２に突入する場合、用紙Ｐの先端部Ｐａは加圧ローラ６２の曲率方向に習うように進入することになり、用紙Ｐの搬送ガイド５３から二次転写部ＴＲにおける用紙Ｐの挙動変化が抑制される。
その結果、用紙Ｐから発音する衝撃的な用紙音（インパルス音）が抑制されるともに、画像の白抜け、スミア、紙シワ等の画像欠陥の発生が抑制される。
【００４３】
図７は、画像形成装置１において湾曲装置７０の食い込み量を変化させて、用紙Ｐの先端部Ｐａのカール状態を変化させた用紙Ｐを用いて、定着ニップ部Ｎ２に突入した場合の用紙音を測定した５回の平均値を示したグラフである。
図７に示されているように、用紙Ｐの先端部Ｐａのカール状態が殆どない状態（Ａ）に対して、用紙Ｐの先端部Ｐａのカール状態がアッパーカール状態（Ｂ）においては、用紙音としてのピーク音圧レベルが低い結果となった。
【００４４】
一方、用紙Ｐの先端部Ｐａのカール状態がダウンカール状態（Ｃ）においては、用紙Ｐの先端部Ｐａのカール状態が殆どない状態（Ａ）、用紙Ｐの先端部Ｐａのカール状態がアッパーカール状態（Ｂ）のいずれの状態に対しても、用紙音としてのピーク音圧レベルが高い結果となった。
【００４５】
尚、用紙Ｐの先端部Ｐａのカール状態が殆どない状態（Ａ）、用紙Ｐの先端部Ｐａのカール状態がアッパーカール状態（Ｂ）においては、画像欠陥の発生が認められなかったは、用紙Ｐの先端部Ｐａのカール状態がダウンカール状態（Ｃ）においては、スミアが発生することがあった。
【００４６】
このように、本実施形態の画像形成装置１は、湾曲装置７０として、搬送されてきた用紙Ｐを駆動する第１ロール７１と、第１ロール７１よりも大径であって第１ロール７１との接触部分が第１ロール７１の形状に沿って変形する第２ロール７２と、第２ロール７２を第１ロール７１に押圧して食い込み量を調整するカム機構７３を有している。
カム機構７３は、用紙Ｐの搬送経路情報、厚さ情報、用紙Ｐに形成されたトナー像の画像密度情報、環境の湿度情報に応じて、第１ロール７１に対する第２ロール７２の食い込み量を調整して、用紙Ｐのカール方向とカール量が所定のカール量のアッパーカール状態となるように矯正する。
【００４７】
その結果、用紙Ｐが、定着装置６０の定着ニップ部Ｎ２に突入する場合、用紙Ｐの先端部Ｐａは加圧ローラ６２の曲率方向に習うように進入することになり、用紙Ｐの搬送ガイド５３から二次転写部ＴＲにおける用紙Ｐの挙動変化が抑制され、用紙Ｐから発音する用紙音（インパルス音）が抑制されるともに、画像の白抜け、スミア、紙シワ等の画像欠陥の発生が抑制される。
【符号の説明】
【００４８】
１・・・画像形成装置
１０・・・制御装置
２０・・・給紙装置
３０・・・感光体ユニット
４０・・・現像装置
５０・・・転写装置
５１・・・中間転写ベルト
５２・・・二次転写ローラ
５３・・・搬送ガイド
６０・・・定着装置
６１・・・定着ベルト
６２・・・加圧ローラ
６３・・・押圧パッド
７０・・・湾曲装置
７１・・・第１ロール
７２・・・第２ロール
７３・・・カム機構
Ｐ・・・用紙
Ｎ１・・・ニップ部
Ｎ２・・・定着ニップ部
【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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