(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性部を有する第１のローラと該第１のローラより硬度の高い第２のローラとが圧接し、かつ回転することによってシート材を搬送し、かつ前記第２のローラの周方向にシート材をカール付け可能なカール付けローラ対を有するカール付け装置において、
前記第１のローラの弾性部の長さを、搬送するシート材の最大搬送幅より短くすることにより、シート材の前記カール付けローラ対による拘束領域を少なくしたことを特徴とするカール付け装置。
【請求項２】
請求項１に記載のカール付け装置において、第１のローラは、長手方向において複数に分割されていることを特徴とするカール付け装置。
【請求項３】
請求項１に記載のカール付け装置において、第１のローラもしくは第２のローラを軸方向両端から中央部に向って縮径とする形状としたことを特徴とするカール付け装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載のカール付け装置において、第１のローラの弾性部の長手方向両端に、当該第１のローラの外径より小さなガイドローラを設けたことを特徴とするカール付け装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項記載のカール付け装置を、シート材を搬送する搬送ローラ対に用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送するシート材のカールを取るべく、そのカール方向の反対にカール付けをさせるカール付けローラ対を有するカール付け装置及びそれを用いた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のシート材のカールを取るべく、シート材にカール付けをさせるカール付けローラ対を有するカール付け装置においては、図１０に示すように、金属ローラ４０１に弾性部として発砲ウレタンゴム部を有する弾性ローラとしてのスポンジローラ４００を圧接させて回転させ、図１０（ａ）のようにシート材Ｓを上記圧接されたニップ間で搬送させることにより、図中下方向（金属ローラ４０１の周方向）へカール付けさせて、カール取りを行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来技術の場合には、カール付け（カール取り）の効果を最大限出すために、スポンジローラ４００への金属ローラ４０１の圧接量として侵入量Ｎ（図１０（ａ）参照）を多くすると、シート材Ｓがニップを通る際にシワが発生してしまうため、上記侵入量Ｎを１mm以下にしなければならず、最大限にカール付けをさせることが困難であった。
【０００４】
本発明は、上記した従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、シート材の搬送中にシワが発生するのを防止し、かつ最大限にカール付けし得るカール付け装置、及びそれを用いて良好なシート材搬送性能を有する画像形成装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明にあっては、弾性部を有する第１のローラと該第１のローラより硬度の高い第２のローラとが圧接し、かつ回転することによってシート材を搬送し、かつ前記第２のローラの周方向にシート材をカール付け可能なカール付けローラ対を有するカール付け装置において、前記第１のローラの弾性部の長さを、搬送するシート材の最大搬送幅より短くすることにより、シート材の前記カール付けローラ対による拘束領域を少なくしたことを特徴とする。
【０００６】
また、第１のローラは、長手方向において複数に分割されていることを特徴とする。
【０００７】
さらに、第１のローラもしくは第２のローラを軸方向両端から中央部に向って縮径とする形状としたことを特徴とする。
【０００８】
さらにまた、第１のローラの弾性部の長手方向両端に、当該第１のローラの外径より小さなガイドローラを設けたことを特徴とする。
【０００９】
第１のローラに、該第１のローラの周方向に所定間隔を有して設けられた第２，第３のローラを圧接し、前記第１と第２のローラのニップ及び第１と第３のローラのニップにて第１のローラの周方向にシート材をカール付け可能なカール付けローラ対を有するカール付け装置において、前記第２，第３のローラの少なくとも１つのローラの硬度を、前記第１のローラの硬度よりも低くしたことを特徴とする。
【００１０】
そして、上記各カール付け装置を、画像形成装置のシート材を搬送する搬送ローラ対に用いたことを特徴とする。
【００１１】
第１のローラの弾性部の長さを、シート材の最大搬送幅以上である場合に、カール付けを最大限に行うためには、第１のローラと第２のローラとの圧接量を多くすれば良いが、単に多くするとシート材が搬送される際、シワが発生する。これは、カール付けローラ対によるシート材の拘束領域が大きいからである。
【００１２】
そこで、本発明のカール付け装置にあっては、第１のローラの弾性部の長さを最大搬送幅より短くし、シート材の拘束領域を少なくしたため、第１のローラと第２のローラとの圧接量を多くしても、シート材の搬送中でシワが発生することがない。また、圧接量を多くしたので、最大限にカール付けを行うことができる。
【００１３】
第１のローラを、長手方向において複数に分割することにより、色々のシート材に対応でき、各シート材サイズに応じてシワの発生防止及び最大限のカール付けを行うことができる。
【００１４】
第２のローラの形状を、外径が軸方向両端から中央部に向って縮径とすることで、外径の大きい軸方向両端がシート材を搬送するための周速が速くなるため、シート材を幅方向外側に引っ張ることになる。これにより、シワの発生がさらに少なくなる。
【００１５】
第１のローラの弾性部の長手方向両端に、第１のローラの外径より小さなガイドローラを設けることで、シート材の幅方向両端がガイドローラに沿って搬送されるため、シート材の角折れ等の防止にもなる。
【００１６】
第１のローラに、該第１のローラの周方向に所定間隔を有して設けられた第２，第３のローラを圧接し、前記第１と第２のローラのニップ及び第１と第３のローラのニップにて第１のローラの周方向にシート材をカール付け可能なカール付けローラ対を有するカール付け装置において、前記第２，第３のローラの少なくとも１つのローラの硬度を、前記第１のローラの硬度よりも低くすることで、第１と第２のローラのニップ及び第１と第３のローラのニップにて第１のローラの周方向にシート材はカール付けされる。
【００１７】
加えて、第２，第３のローラの少なくとも１つのローラの硬度を、例えば弾性部を有する第１のローラの硬度より低くすることで、圧接量を多くとれ、より第１のローラの周方向にカール付けを行うことができ、よりカール付け効果が向上する。
【００１８】
そして、上記各カール付け装置を、画像形成装置のシート材を搬送する搬送ローラ対に用いることで、画像形成装置において良好なシート材の搬送性能を有することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下に本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００２０】
図１は本発明の実施の形態１に係るカール付け装置の特徴を最もよく表す図で、カール付けローラ対としての搬送ローラ対１０３を示しており、１０３ａは弾性部として発砲ウレタンゴムから成る発砲ウレタン部１０３ｄを有する第１のローラとしての弾性ローラで、１０３ｂは弾性ローラ１０３ａより硬度の高い第２のローラとしての金属ローラである。
【００２１】
先ず、シート材の流れに沿ってカール付け装置を備えた画像形成装置の全体的な構成について図２に基づいて説明する。
【００２２】
図２で示す１５１，１５２、１５３，１５４の画像形成装置本体１５０の図中下半分の所定の位置に配設されたカセット内のシート材Ｓがピックアップローラ１５５，１５９によりピックアップされ、分離手段１５６，１６０により１枚に分離され、搬送ローラ対１５７により図中上方向へ搬送される。
【００２３】
また原稿１７４の画像は、光学手段１７５により感光ドラム１６１に露光され、感光ドラム１６１上にトナー像を形成させる。この感光ドラム１６１上のトナー像と、先に述べたシート材Ｓがレジストローラ対１５８により同期をとって感光ドラム１６１の方向へ搬送される。
【００２４】
次に、転写帯電器１６２により感光ドラム１６１上のトナー像はシート材Ｓへと転写される。転写されたシート材Ｓは定着器１６４を通り、シート材Ｓ上のトナーは定着される。
【００２５】
次に、両面画像モード又は多重画像形成モードについて、中間シート材積載装置１００の詳細図を示す図３及び図４を用いて説明する。
【００２６】
先に述べた１回目の画像形成を終えたシート材Ｓは、入口ガイド１０１を介して中間トレイ搬送パス１０２へ導かれてくる。そして、中間トレイ搬送パス１０２へ導かれたシート材は、カール付けローラ対としての搬送ローラ対１０３によって排出ローラ対１０４へ送られ、排出ローラ対１０４によって中間トレイ１０５上へ排出される。
【００２７】
中間トレイ１０５上に排出されたシート材は、中間トレイ１０５上に設置されている左右の規制部材１０９Ａ，１０９Ｂ（図４参照）によって、搬送方向に直交する方向のシート材の端部の位置が規制される。
【００２８】
左右の規制部材１０９Ａ，１０９Ｂは、シート材が中央基準で搬送されるために、双方の規制部材１０９Ａ，１０９Ｂがステッピングモータ１１０の駆動力によってシート材搬送方向に対して直交する方向（図４中矢印Ｙ１，Ｙ２方向）に移動するようになっており、シート材が中間トレイ１０５上に排出されると、シート材サイズに対応する位置に移動してシート材の両端部の位置を規制する。
【００２９】
そして、この規制を終えると、左右の規制部材１０９Ａ，１０９Ｂはシート材の端部から所定の距離（例えば１mm）離れた位置に戻って次のシート材の排出のために待機する。
【００３０】
中間トレイ１０５上に排出されたシート材は、上述のように、左右の規制部材１０９Ａ，１０９Ｂによってシート材の端部の位置が規制されると、中間トレイ１０５上に設置されている後端規制部材１１１が不図示のモータの駆動力によって図３中矢印Ａ方向に移動することにより、先端（排出時は後端）が、再給紙可能な位置（繰り出しローラ１１２より下端の位置）に到達するまで中間トレイ１０５上を移動する。
【００３１】
後端規制部材１１１は、中間トレイ１０５上にシート材が排出される時、中間トレイ１０５上に落下するシート材の先端（落下時は後端）が位置する位置よりも所定の距離（例えば３０mm）離れた位置に待機している。
【００３２】
そして、左右の規制部材１０９Ａ，１０９Ｂによる位置規制後、後端規制部材１１１はシート材サイズに応じた距離だけ中間トレイ１０５上を図３中矢印Ａ方向に移動する。
【００３３】
なお、後端規制部材１１１は、シート材搬送方向に形成されているガイド１０５Ａに沿って移動するようになっている。
【００３４】
１回目の画像形成を終えた所定枚数のシート材が中間トレイ１０５上に積載し終えると、反時計方向に回転する繰り出しローラ１１２が中間トレイ１０５上に積載されたシート材の先端部を上から押圧してシート材を確実に繰り出せるよう繰り出しローラ１１２に搬送補助力を与えている。
【００３５】
繰り出しローラ１１２によって繰り出されたシート材は、反時計方向に回転する送りローラ１１３と反時計方向に回転する分離ベルト１１４とからなる分離給送装置１１５によって１枚ずつ分離給送される。
【００３６】
そして、両面画像形成モードの場合は、フラッパ１１６が１１６ａの位置にセットされており、分離給送装置１１５によって分離給送された最下位のシート材は、回転停止中のレジストローラ対１１７によって再給送パス１１８へ送られる。
【００３７】
また、多重画像形成モードの場合は、フラッパ１１６が１１６ｂの位置にセットされており、分離給送装置１１５によって分離給送された最下位のシート材は、多重パス１１９へ送られてシート材後端がフラッパ１１６を通過するまで搬送ローラ対１２０に搬送される。
【００３８】
そして、シート材後端がフラッパ１１６を通過後に逆回転する搬送ローラ対１２０によって回転停止中のレジストローラ対１１７へ送られて斜行状態が矯正された後、レジストローラ対１１７によって再給送パス１１８へ送られる。
【００３９】
このようなシート材の流れにおいて、シート材は図２で示すように、定着器１６４を通った後に図中下方向へ（中間シート材積載装置１００側）搬送され、その後中間トレイ搬送パス１０２を通り、中間トレイ１０５上に積載されるわけであるが、上記中間トレイ搬送パス１０２を通過したシート材Ｓは、中間トレイ１０５上に積載される時に上方向へのカールがついてしまい、先に述べた後端規制部材１１１などでシート材を移動する場合に、シート材がカールしているため、移動できない場合が発生してしまう。
【００４０】
そこで、本実施の形態では、そのカールを取るべく、カール付けローラ対としての図３に示す搬送ローラ対１０３において、先に述べたように第１のローラである１０３ａを発砲ウレタンゴムから成る発砲ウレタン部１０３ｄを有するφ２０mmの弾性ローラとし、また中心にはφ８の金属の軸１０３ｃを通す、すなわち弾性部としての発砲ウレタン部１０３ｄの肉厚を１２mmとしている。
【００４１】
また、第２のローラである１０３ｂをφ９の金属ローラとし、各々の軸間を固定し、弾性ローラ１０３ａに不図示の駆動源から駆動を入力させることにより、図５で示すように弾性ローラ１０３ａの発砲ウレタン部１０３ｄの肉厚が十分あるため、シート材Ｓが金属ローラ１０３ｂの外径にならって搬送され、周方向（図中下方向）にカール付けされて、上カールのシート材Ｓはカール取りされることになる。
【００４２】
また、金属ローラ１０３ｂの外径は、小さい程、曲率が大きくなるため、カール取り効果は向上され、さらに金属ローラ１０３ｂの弾性ローラ１０３ａの発砲ウレタン部１０３ｄへの圧接量として侵入量Ｎが多い程、カール取り効果が向上されるが、侵入量Ｎを単に多くすると、シート材が通過する際、シート材にシワが発生してしまう。
【００４３】
そこで、本実施の形態においては、図１に示すように弾性ローラ１０３ａの発砲ウレタン部１０３ｄの長さを２００mmにしている。
【００４４】
この数値は、シート材Ｓを搬送させるサイズは定形サイズであり、Ａサイズ｛Ａ３（２９７×４２０）、Ａ４（２１０×２９７）、Ａ５（１４８×２１０）｝、Ｂサイズ｛Ｂ４（２５７×３６４）、Ｂ５（１８２×２５７）｝、レジャー（４３１．８×２７９．９）、レター（２７９．４×２１５．９）、ステイトメントと決まっており、シワは、特に横幅があり、かつ長さ（シート材の搬送方向）の長いシート材であるＡ３及びレジャーサイズの時に発生する。
【００４５】
これは、通常、搬送ローラ対１０３で、シート材の横幅をすべて拘束し、かつその状態で長い間シート材を搬送する（搬送ローラ対１０３でシート材Ｓを拘束している面積（拘束領域）が大きい）ため、シート材にシワが発生しやすくなるわけである。
【００４６】
また実験によると、カール取り効果は金属ローラ１０３ｂと弾性ローラ１０３ａの発砲ウレタン部１０３ｄの侵入量Ｎが２mm以上であると効果があることが実験よりわかっているため、この侵入量２．０mm及び金属ローラ１０３ｂの径がφ９mmの時の弾性ローラ１０３ａ（φ２０mm）の発砲ウレタン部１０３ｄの長さとシワの関係をレジャーサイズにおいて実験により求めると、図７のようになる。なお、図中白抜き丸がシート材としての紙の中央部に出たシワを示し、黒丸が紙の端に出たシワを示している。
【００４７】
つまり、図７から発砲ウレタン部１０３ｄの長さを２００mmにすると、レジャーサイズの紙でもシワが発生することがないことがわかっている。また、カール取り効果も弾性ローラ１０３ａの長さが２００mmあれば十分効果はある。
【００４８】
以上のことから、本実施の形態においては弾性ローラ１０３ａの発砲ウレタン部１０３ｄの長さを２００mmにしたわけである。
【００４９】
また、本実施の形態においては、金属ローラ１０３ｂの形状を、図６に示すように軸方向両端から中央部に向って外径が小さくなっていく逆クラウン形状としている。これは、外径が大きいところはシート材を搬送するための周速が速くなるため、シート材を幅方向外側に引っ張ることになり、これにより、シワの発生がさらに少なくなる。
【００５０】
また、図８に示すように、弾性ローラ１０３ａの発砲ウレタン部１０３ｄのない部分は、シート材が軸１０３ｃの方向（図中矢印Ａ方向）に自由に動いてしまうことがあり、ガイド３００等にシート材の角が引っかかってしまうおそれがあるため、図１に示すように、弾性ローラ１０３ａの発砲ウレタン部１０３ｄのない部分でかつシート材の搬送幅領域Ｗには、金属ローラ１０３ｂに接することのないような弾性ローラ１０３ａの外径よりも小さなガイドローラ３０１を軸方向両側に設けている。
【００５１】
このようにして、上カールのシート材Ｓをカール取りして中間トレイ１０５上にシート材が積載される。
【００５２】
（実施の形態２）
上記実施の形態１で説明した弾性ローラ１０３ａの形状において、他の形状とした本実施の形態を図９に基づいて説明する。
【００５３】
図９に長手方向の弾性ローラの形状を記し、これを第１のローラとしての弾性ローラ１０３ａ’とする。
【００５４】
この弾性ローラ１０３ａ’の弾性部として発砲ウレタンゴムから成る発砲ウレタン部３０５は長手方向に分割されており、串刺し状となっている。そして、分割された発砲ウレタン部３０５は、図９に示すように搬送するシート材すべてのサイズ（幅寸法）の幅方向端部を逃げて配置されている。
【００５５】
また、前記発砲ウレタン部３０５間には、弾性ローラ１０３ａ’の外径より小さく、かつ対向する金属ローラ１０３ｂに接することのない外径をもったガイドローラ３０２を設けてある。
【００５６】
このように、シート材の幅方向端部に弾性ローラ１０３ａ’と金属ローラ１０３ｂのニップを設けずに、かつシート材をガイドするガイドコロ３０２を設けたことにより、シート材の角折れ等の防止にもなるわけである。
【００５７】
さらに、金属ローラ１０３ａ’の金属の軸１０３ｃの径を十分小さくすることにより、発砲ウレタン部３０５の肉厚も十分かせぐことができ、実施の形態１で述べたカール取り効果も十分可能になる。
【００５８】
また、弾性ローラ１０３ａ’への金属ローラ１０３ｂへの侵入量Ｎを２．０mmとすることにより、カール取り効果も十分行われ、かつ先に述べたように串刺し状の弾性ローラ１０３ａ’にすることにより、シート材の搬送ローラ対１０３による拘束領域も減ることから、シート材のシワが発生することなく、カール取り効果を最大に引き出すことが可能となっている。
【００５９】
なお、その他の構成及び作用については実施の形態１と同一なので、その説明は省略する。
【００６０】
また、実施の形態１及び本実施の形態においては、弾性ローラ１０３，１０３ａ’の弾性部を発砲ウレタンゴムで、かつ硬度１５°（ＡＳＫＥＲ−Ａ）の物を使用したが、これに限らず、材質はゴム等の材質で弾性を有するものであれば何でも良く、このときこのゴム等の材質及び硬度を変更することにより、侵入量及び弾性ローラの弾性部の長手方向の長さは変更が必要となる。なお、この点は以下に示す実施の形態３についても同様である。
【００６１】
（実施の形態３）
上記実施の形態１で説明したものと同様なシート材の搬送を行う画像形成装置において、図８で示すように、排出ローラ１０４ａはゴム材から成っており、その排出ローラ１０４ａに第２，第３のローラとして２個のローラ１０４ｂ，１０４ｃが圧接している。
【００６２】
ここで、上記２個のローラ１０４ｂ，１０４ｃは排出ローラ１０４ａに対し、θの角度で圧接しているため、シート材がこのローラ対１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃを通過するとシート材は、下方向へカール付けされるわけである。つまり、排出ローラ対１０４はカール付けローラ対となっている。
【００６３】
そして、本実施の形態においては、第２のローラとしてのローラ１０４ｂを、弾性部として発砲ウレタン部１０４ｅを有する弾性ローラとすることで（なお、第１のローラとしてのローラ１０４ｃを弾性ローラとしても良く、また両方を弾性ローラとしても良い。）、実施の形態１と同様に排出ローラ１０４ａと弾性ローラ１０４ｂとのニップでもさらに下カールのカール取りを行うことができるため、カール取り効果が向上する。
【００６４】
また、弾性ローラ１０４ｂの長さは、実施の形態１と同様に２００mmとし、シワが発生しないような構成とし、カール取りを行う構成としている。
【００６５】
なお、上記実施の形態では、カール付けローラ対として画像形成装置の中間シート材積載装置１００における搬送ローラ対及び排出ローラ対を例にとって説明したが、その他の部分のシート材の搬送ローラ対についても同様に適用することができる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、弾性部を有する第１のローラと第１のローラより硬度の高い第２のローラとが圧接し、かつ回転することにより、第２のローラの周方向にシート材をカール付け可能なカール付けローラ対を有するカール付け装置において、第１のローラの弾性部の長さをシート材の最大搬送幅より短くし、シート材の拘束領域を少なくしたので、第１のローラと第２のローラとの圧接量を多くすることが可能となり、シワが発生することがなく、かつ搬送する前のシート材のカール方向の反対のカール付け（搬送する前のシート材のカール取り）効果の向上が可能となる。
【００６７】
また第１のローラを、長手方向において複数に分割することにより、色々のシート材に対応でき、各シート材サイズに応じてシワの発生防止及び最大限のカール付けを行うことができる。
【００６８】
さらに第２のローラの形状を、外径が軸方向両端から中央部に向って縮径とすることで、外径の大きい軸方向両端がシート材を搬送するための周速が速くなるので、シート材を幅方向外側に引っ張ることになり、シワの発生をさらに少なくすることができる。
【００６９】
さらにまた第１のローラの弾性部の長手方向両端に、第１のローラの外径より小さなガイドローラを設けることで、シート材の幅方向両端がガイドローラに沿って搬送されるので、シート材の角折れ等の防止にもなる。
【００７０】
そして、第１のローラに、該第１のローラの周方向に所定間隔を有して設けられた第２，第３のローラを圧接し、前記第１と第２のローラのニップ及び第１と第３のローラのニップにて第１のローラの周方向にシート材をカール付け可能なカール付けローラ対を有するカール付け装置において、前記第２，第３のローラの少なくとも１つのローラの硬度を、前記第１のローラの硬度よりも低くすることで、第１と第２のローラのニップ及び第１と第３のローラのニップにて第１のローラの周方向にシート材を確実にカール付けすることができる。
【００７１】
加えて、第２，第３のローラの少なくとも１つのローラの硬度を、例えば弾性部を有する第１のローラの硬度より低くすることで、圧接量を多くとれ、より第１のローラの周方向にカール付けを行うことができ、よりカール付け効果が向上する。
【００７２】
そして、上記各カール付け装置を、画像形成装置のシート材を搬送する搬送ローラ対に用いることで、画像形成装置において良好なシート材の搬送性能を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の形態１に係るカール付け装置のカール付けローラ対の平面図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態１に係るカール付け装置が用いられる画像形成装置の断面図である。
【図３】図３は図２の中間シート材積載装置の詳細断面図である。
【図４】図４は図３の平面図である。
【図５】図５は本発明の実施の形態１に係るカール付け装置のカール付けローラ対の側面図である。
【図６】図６は金属ローラの平面図である。
【図７】図７は弾性ローラの発砲ウレタン部の長さと紙のシワのでた枚数の関係を示す図である。
【図８】図８は図３の中間シート材積載装置の部分断面図である。
【図９】図９は本発明の実施の形態２に係るカール付け装置のカール付けローラ対の平面図であり、各シート材の幅寸法を示している。
【図１０】図１０は従来のカール付け装置のカール付けローラ対の説明図である。
【符号の説明】
１０３  搬送ローラ対（カール付けローラ）
１０３ａ、１０３ａ’  弾性ローラ（第１のローラ）
１０３ｂ  金属ローラ（第２のローラ）
１０３ｃ  軸
１０３ｄ、１０４ｅ、３０５  発砲ウレタン部（弾性部）
１０４  排出ローラ対（カール付けローラ）
１０４ａ  排出ローラ（第１のローラ）
１０４ｂ  ローラ（第２のローラ）
１０４ｃ  ローラ（第３のローラ）
３０１、３０２  ガイドローラ
【図１】
0003754746.tif 000002
【図２】
0003754746.tif 000003
【図３】
0003754746.tif 000004
【図４】
0003754746.tif 000005
【図５】
0003754746.tif 000006
【図６】
0003754746.tif 000007
【図７】
0003754746.tif 000008
【図８】
0003754746.tif 000009
【図９】
0003754746.tif 000010
【図１０】
0003754746.tif 000011