JP2000272803A - 用紙カール矯正装置 - Google Patents

用紙カール矯正装置

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JP2000272803A JP11080346A JP8034699A JP2000272803A JP 2000272803 A JP2000272803 A JP 2000272803A JP 11080346 A JP11080346 A JP 11080346A JP 8034699 A JP8034699 A JP 8034699A JP 2000272803 A JP2000272803 A JP 2000272803A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 用紙カール矯正装置において、簡単な構成で
厚手の紙等のカール発生が少ない用紙については矯正作
用を自動的にキャンセルし、カールの大きい高湿の薄手
の紙などは確実に矯正する。 【解決手段】 用紙にループを形成する第1搬送ローラ
18及び第2搬送ローラ11を駆動する駆動手段の少な
くとも一方に搬送力を低く設定するためのトルクリミッ
タ61(又はワンウェイクラッチ)を設ける。これによ
り、カールの発生しにくい厚手紙や低湿紙などの剛性度
の高い用紙は自身の剛性によって駆動経路で滑りが発生
し、ループ形成は自動的にキャンセルされる。また、カ
ールの発生しやすい高湿の薄手紙は、駆動経路で滑りは
発生せず、カールと逆方向のループが形成され、確実に
カール矯正が行える。

Description

【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、プリン
タ、ファクシミリ装置等の画像形成装置において、トナ
ー像が熱定着されることによって生ずる用紙のカールを
矯正するカール矯正装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のカール矯正装置として
は、例えば、特開平5−70008号公報に示されるよ
うに、矯正を行う矯正搬送路と矯正を行わない非矯正搬
送路とからなる搬送路を有し、固定の搬送路切換手段に
より、カールしている用紙は先端のカール量により自動
的に矯正搬送路に案内し、カールしていないものは非矯
正搬送路に案内するものが知られている。
【0003】その他の技術として、用紙のカール量・方
向をセンサなどで検出し、搬送路を選択するものや、矯
正量可変可能な矯正機構を備え、矯正量を変化させるも
のも提案されている。
【0004】また、カールの矯正方法としては、特許第
2637619号公報に示されるように、ローラ間の速
度差を利用して用紙にカールと逆方向のループを形成し
て矯正する技術が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
特開平5−70008号公報に示されるような方式で
は、搬送路の選択を用紙先端のカール量に頼っているた
めに、カールしていない用紙であっても搬送時の状況に
よっては誤って矯正経路を選択してしまうことがあり、
そのような場合には、矯正が必要でない用紙に不要なカ
ールを与えてしまう。
【0006】これに対し、特許第2637619号公報
に示される技術では、カール量を検出することにより、
適正な矯正効果を得るよう工夫されているが、複数の透
過センサで用紙先端のカール量を検知しているので、通
紙中の用紙の挙動により誤検出する可能性が非常に高
く、現実性が低い。また、矯正手段は主要紙である薄手
の紙のカールを適正に矯正するよう設定されているが、
厚紙などを通紙すると逆方向に大きなカールができてし
まうという副作用があった。
【0007】本発明は、上記問題を解消するものであ
り、簡単な構成で厚手の紙等のカール発生が少ない用紙
については矯正作用を自動的にキャンセルし、カールの
大きい高湿の薄手の紙などは確実に矯正することができ
る用紙カール矯正装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1の発明は、用紙の搬送路に設けられ、搬送さ
れる用紙のカールを矯正する用紙カール矯正装置におい
て、用紙を搬送する第1搬送手段と、第1搬送手段の下
流に位置する第2搬送手段と、第1及び第2搬送手段を
駆動する駆動手段と、第1搬送手段と第2搬送手段の間
に位置する用紙の撓みを受け入れる空間とを備え、第1
搬送手段及び第2搬送手段を駆動する駆動手段の少なく
とも一方に搬送力を低く設定するための駆動力制限手段
を設けたものである。
【0009】上記構成においては、用紙にループを形成
する第1搬送手段及び第2搬送手段を駆動する駆動手段
の少なくとも一方に搬送力を低く設定するための駆動力
制限手段(トルクリミッタやワンウェイクラッチなど)
を設けているので、カールの発生しにくい厚手紙や低湿
紙などの剛性度の高い用紙は自身の剛性によって駆動経
路で滑りが発生し、そのため、ループ形成は自動的にキ
ャンセルされるので不要なカールは発生しない。また、
カールの発生しやすい高湿の薄手紙は自身の剛性が低い
ため、駆動経路での滑りは発生せず、カールと逆方向の
ループが形成され、確実にカール矯正が行える。なお、
用紙にループを形成するには、例えば、下流側の第2搬
送手段での搬送を一定時間停止させなど任意の方法が採
用可能である。
【0010】また、請求項2の発明は、請求項1に記載
の用紙カール矯正装置において、第2搬送手段が用紙を
搬送する速度が、第1搬送手段が用紙を搬送する速度よ
り遅く設定されているものである。この構成において
は、上記の作用に加えて、搬送される用紙に形成された
ループ位置が移動するものとなり、用紙全体について矯
正効果が得られる。また、上記の搬送速度差が維持され
ると、ループは漸次大きくなり、用紙後端側の矯正効果
が高まる。
【0011】また、請求項3の発明は、請求項1又は請
求項2に記載の用紙カール矯正装置において、駆動力制
限手段は、搬送方向によりトルクの異なる手段であるも
のである。この構成においては、搬送駆動力の差を確実
に出すことができ、用紙自身の剛性に応じて適当な大き
さのループが自動的に形成される。
【0012】また、請求項4の発明は、請求項3に記載
の用紙カール矯正装置において、第1搬送手段に設けら
れた駆動力制限手段は、用紙搬送方向のトルクが反搬送
方向のトルクより低いものである。この構成において
は、カール矯正をそれ程必要としない厚手紙のような剛
性が高い用紙の場合、第1搬送手段の駆動力制限手段が
空転して駆動が伝達されずに、用紙が滑って搬送できな
いのと同等の作用となり、不必要にループ形成が行われ
ないものとなる。
【0013】また、請求項5の発明は、請求項3に記載
の用紙カール矯正装置において、第2搬送手段に設けら
れた駆動力制限手段は、用紙搬送方向のトルクが反搬送
方向のトルクより高いものである。この構成において
は、ループ形成状態にある用紙の腰が強い場合、第2搬
送手段の駆動力で用紙が搬送される時に、用紙が駆動速
度よりも速く移動するような動作でもってループが解消
される。
【0014】また、請求項6の発明は、請求項1に記載
の用紙カール矯正装置において、第1搬送手段は画像形
成装置の定着手段の下流側に位置するものである。この
構成においては、定着されてカールが発生した直後の用
紙に対して、カール矯正を効果的に行うことができる。
【0015】また、請求項7の発明は、請求項6に記載
の用紙カール矯正装置において、第1搬送手段は画像形
成装置の定着手段であるものである。この構成において
は、特別な搬送手段を付加する必要がなく、カール矯正
装置の構成要素の一つを定着手段で兼用することができ
る。
【0016】また、請求項8の発明は、請求項7に記載
の用紙カール矯正装置において、定着手段は一対のヒー
トロール手段であって、用紙の撓みを受け入れる空間
は、用紙搬送路に対して温度が低く設定されたローラ側
へ張り出しているものである。この構成においては、通
常、熱定着で用紙に発生するカール方向は熱定着手段の
温度が高く設定された側になっているが、これとは逆方
向にループが形成されるので、カール矯正を適正に行う
ことができる。
【0017】また、請求項9の発明は、請求項1に記載
の用紙カール矯正装置において、第1搬送手段は画像形
成装置に連結された用紙処理装置内に位置するものであ
る。この構成においては、カール矯正機能を有した用紙
処理装置が得られる。
【0018】また、請求項10の発明は、請求項1に記
載の用紙カール矯正装置において、第1搬送手段は画像
形成装置側に、第2搬送手段は画像形成装置に連結され
た用紙処理装置側に位置するものである。この構成にお
いては、カール矯正装置の構成要素の一部を画像形成装
置に持たせ、両装置の接続部を利用してコンパクトなカ
ール矯正効果を有した装置が得られる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。本実施形態に係る用紙カール
矯正装置は、レーザプリンタやコピー機等の電子写真装
置(画像形成装置)に装備される。図1は本実施形態に
よる画像形成装置を示す。画像形成装置1は、感光体2
上に形成したトナー画像を搬送される用紙上に転写し、
転写された画像を熱定着器3(定着手段)により熱定着
し、画像が形成された用紙を排紙部4に排出する。感光
体2の周辺には、露光手段20、現像手段21、転写手
段22等の電子写真プロセス手段が配置されている。給
紙装置5(給紙手段)は複数の給紙カセット51,5
2,53と手差し給紙部54を有する。用紙はいずれか
の給紙装置5から給紙ローラ55により1枚ずつ給紙さ
れ、搬送ローラ56が配置された用紙搬送路12を通っ
て供給される。熱定着器3は一対のヒートローラ3aと
加圧ローラ3bとから成る。
【0020】用紙搬送路12は、熱定着器3の下流側に
おいて排紙部4へ向かう経路中には、用紙を検出する用
紙センサ10と、一対の第1搬送ローラ18(第1搬送
手段)と、その下流側に位置する一対の第2搬送ローラ
11(第2搬送手段;ここでは排紙ローラでもある)
と、第1搬送ローラ18及び第2搬送ローラ11の間に
設けられ用紙の撓み(ループ)を受け入れる空間19が
設けられている。第1搬送ローラ18及び第2搬送ロー
ラ11の搬送動作を制御することにより、用紙にループ
を発生させることができるようにしている。これら各要
素でもって、熱定着により用紙に発生したカールを矯正
するための用紙カール矯正装置を構成している。
【0021】図2はカール矯正装置の基本形態による構
成を示す。用紙Pは熱定着器3でトナー像を熱定着さ
れ、その下流に位置する用紙検出センサ10を通過し、
第1搬送ローラ18に搬送される。第2搬送ローラ11
は図示しないモータ、クラッチなどにより回転、停止可
能に構成されており、用紙検出センサ10が用紙先端を
検出した信号に基づき、第2搬送ローラ11の回転を停
止し用紙にループを形成させる。この第2搬送ローラ1
1は、所定時間後、搬送を開始する。第2搬送ローラ1
1の搬送速度は、第1搬送ローラ18のそれより若干遅
い速度に設定されている。第2搬送ローラ11の停止時
間を変更することにより、用紙先端側でのループ量を調
節することが可能となる。
【0022】用紙Pに形成されるループは空間19に受
け入れられる。定着でカールを発生する用紙は主として
高湿紙であり、通常、画像面と反対側(温度の低いロー
ラ側)にカールするため、用紙搬走路12のガイド板は
カール方向と反対側にループを形成するように空間19
を構成している。但し、カラー画像形成装置や片側ヒー
タの定着方式でない場合は、空間を逆方向に形成する場
合もあり得る。
【0023】上記のようにループを形成した状態で用紙
Pは搬送され、用紙上のループ位置は移動する。第2搬
送ローラ11による搬送速度は、第1搬送ローラ18よ
り若干遅く、この速度差のため、用紙Pを搬送するにし
たがって、順次ループ量が増大する。このような動作に
より、定着されてカールが発生した直後の用紙に対し
て、また、用紙全体についてカール矯正を行うことがで
きると同時に、用紙後端側ほど矯正効果を高めることが
可能になる。なお、第1搬送ローラ18、第2搬送ロー
ラ11は、その内の少なくとも一方の搬送速度を他方に
対して変更設定可能とされていればよく、両搬送ローラ
の速度差の設定を行うことにより、矯正効果の調節が可
能となる。設定は操作パネルなどの入力手段により行え
るようにすればよい。
【0024】図3はカール矯正装置の一実施形態による
構成を示す。上述の図2に示した構成において、さら
に、第1搬送ローラ18を駆動する駆動手段(図示な
し)に搬送力を低くするトルクリミッタ61(駆動力制
限手段)を設けたものである。ここでいう駆動力制限手
段は、回転方向により伝達トルクが異なる手段であっ
て、第1搬送ローラ18側に設ける場合は、用紙搬送方
向のトルクが反搬送方向のトルクより低くなるものを用
いる。
【0025】上記構成とすることにより、用紙自身の腰
の強さに応じて適当な大きさのループが用紙に自動的に
形成される。すなわち、カールが発生しにくくカール矯
正をそれほど必要としない厚手紙や低湿紙などの剛性度
の高い(腰が強い)用紙の場合は、紙自身の剛性によっ
て、第1搬送ローラ18のトルクリミッタ61が空転し
て駆動が伝達されずに、駆動経路で滑りが発生し、その
ため、ループは自動的にキャンセルされることになり、
不要なカールは発生しない。他方、カールの発生しやす
い高湿の薄手紙の場合は、紙自身の剛性が低いため、駆
動経路での滑りは発生せず、カールと逆方向のループが
形成され、確実にカール矯正が行える。
【0026】図4はカール矯正装置の他の実施形態によ
る構成を示す。ここでは、第2搬送ローラ11を駆動す
る駆動手段(図示なし)にワンウェイクラッチ62(駆
動力制限手段)を設けている。駆動力制限手段を第2搬
送ローラ11側に設ける場合は、用紙搬送方向のトルク
が反搬送方向のトルクより高いものを用いる。ワンウェ
イクラッチに限られず、同等機能のトルクリミッタでも
よい。
【0027】上記の構成により、第2搬送ローラ11の
駆動力で用紙が搬送される時に、剛性の高い用紙の場
合、ワンウェイクラッチ62による滑りにより、用紙が
駆動速度よりも速く移動するような作用となり、剛性の
高い用紙のループを確実にキャンセルすることができ
る。
【0028】次に、上記のようなカール矯正装置におけ
るループ量制御動作について、図5のタイムチャートを
参照して説明する。用紙検出センサ10が用紙先端を検
出してその信号がオンになったタイミングで、第2搬送
ローラ11の回転を停止し、所定時間t1後に、再度回
転を開始する。ここに、第1搬送ローラ18の搬送速度
の方が第2搬送ローラ11のそれよりも速いので、両ロ
ーラ間で用紙に形成されるループ位置は移動してゆき、
また、ループ量は漸次大きくなる。さらに、用紙検出セ
ンサ10が用紙後端を検出してその信号がオフになった
後、用紙後端が第1搬送ローラ18から離れると、次第
にループは解消される。
【0029】次に、上記のような駆動力制限手段を用い
た本方式による用紙搬送時のループ形成作用について説
明する。上述した図4の第2搬送ローラ11の駆動手段
にワンウェイクラッチ62を設けた構成において、用紙
に応じて形成されるカール形状を図6に示す。また、用
紙厚さ(坪量)と含水率、ループ形状(両ローラ間隔が
30〜40mm)の関係を図7に示す。図6のカール形
状に付した番号と図7の枠内の番号とが対応する。両ロ
ーラ間隔及びワンウェイクラッチの滑りトルクを調整す
ることで、ループは容易に所望の形状を得ることができ
る。これにより、カール矯正効果の調整が可能になる。
【0030】通常、用紙は薄いほど、含水率(湿度)の
影響を受け易い性質を有する。このため、用紙が薄く含
水率が高いほど、カールは大きく発生する。本方式によ
れば、カールが発生し易い条件ほどループ形状は大きく
なり、カール矯正効果が向上する。しかも、複雑な制御
機構を用いることなく、ワンウェイクラッチ等の簡単な
構成を用いて効果的にカール矯正が可能になる。
【0031】本発明は、上記実施形態の構成に限られず
種々の変形、応用が可能である。例えば、画像形成装置
から画像出力された用紙を受け取るソータ等の排紙装置
(用紙処理装置)に、本方式を同様に採用することがで
きる。この場合、画像形成装置の排紙ローラ(第1搬送
手段)により排出される用紙を受け入れる搬入ローラ
(第2の搬送手段)を排紙装置に備え、この下流側の搬
入ローラが排紙ローラの搬送速度よりも遅い速度で駆動
されるよう制御することで、用紙先端側の搬送を遅ら
せ、画像形成装置と排紙装置との間に形成した空間に用
紙のループを作る。駆動力制限手段は、上記と同等に設
ければよい。また、画像形成装置の排紙ローラを第1搬
送ローラとして用いたものでなく、第1搬送ローラを排
紙装置内に持つ構成も可能である。
【0032】また、第1搬送ローラ18は画像形成装置
の定着手段であってもよい。これにより、カール矯正装
置の構成要素の一つを定着手段で兼用することができ
る。
【0033】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、第1搬送
手段又は第2搬送手段の搬送力を低く設定しているの
で、剛性が高くカールしにくい用紙のループ形成は、搬
送手段の滑りにより自動的にキャンセルすることが可能
となり、適正なカール矯正効果が得られる。また、第
1、第2搬送手段を駆動する手段のうち少なくとも一方
に駆動力制限手段を設けているので、搬送力の差が確実
に出せ、剛性が高い用紙のループ形成を容易にキャンセ
ルすることができる。また、駆動力制限手段としてトル
クリミッタ、ワンウェイクラッチなどの移動方向でトル
クの異なる手段を用いることにより、搬送力の差を確実
に出すことができる。
【0034】また、第1搬送手段を駆動する駆動力制限
手段として、用紙搬送方向のトルクが反搬送方向のトル
クより低いものを用いることにより、第1搬送手段と駆
動手段の滑りによって剛性が高い用紙のループ形成を確
実にキャンセルすることができる。また、第2搬送手段
を駆動する駆動力制限手段として、用紙搬送方向のトル
クが反搬送方向のトルクより高いものを用いることによ
り、第2搬送手段と駆動手段の滑りによって剛性が高い
用紙のループ形成を確実にキャンセルすることができ
る。
【0035】また、第1搬送手段が画像形成装置の定着
手段の下流側に位置することにより、カール矯正が効果
的に行える。また、第1搬送手段が画像形成装置の定着
手段であれば、特別な搬送手段を付加することなく、効
果的に所望の用紙を矯正することができる。また、定着
手段は一対のヒートロール手段であって、用紙の撓みを
受け入れる空間は、搬送路に対して温度が低く設定され
た定着ローラ側へ張り出していることにより、薄手高湿
紙のカール方向とは逆側にループが形成でき、確実な矯
正効果が得られる。
【0036】また、第1搬送手段は用紙処理装置内に位
置するものとすれば、用紙処理装置のカール受け入れ能
力に応じてカール矯正を行うことができる。また、第1
搬送手段が画像形成装置側に、第2搬送手段が用紙処理
装置側に位置するものとすれば、両者の接続部を利用し
てコンパクトで確実なカール矯正効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態によるカール矯正装置を備
えた画像形成装置の構成図。
【図2】 カール矯正装置の基本形態を示す構成図。
【図3】 カール矯正装置の一実施形態による構成図。
【図4】 カール矯正装置の他の実施形態による構成
図。
【図5】 カール矯正装置におけるループ量制御動作の
タイムチャート図。
【図6】 カール矯正装置の動作を示す図。
【図7】 用紙厚さと含水率、ループ形状の関係を示す
図。
【符号の説明】
1 画像形成装置 3 熱定着器(定着手段) 12 用紙搬送路 11 第2搬送ローラ(第2搬送手段) 18 第1搬送ローラ(第1搬送手段) 61 トルクリミッタ(駆動力制限手段) 62 ワンウェイクラッチ(駆動力制限手段)

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 用紙の搬送路に設けられ、搬送される用
    紙のカールを矯正する用紙カール矯正装置において、 用紙を搬送する第1搬送手段と、 前記第1搬送手段の下流に位置する第2搬送手段と、 前記第1及び第2搬送手段を駆動する駆動手段と、 前記第1搬送手段と第2搬送手段の間に位置する用紙の
    撓みを受け入れる空間とを備え、 前記第1搬送手段及び第2搬送手段を駆動する駆動手段
    の少なくとも一方に搬送力を低く設定するための駆動力
    制限手段を設けたことを特徴とする用紙カール矯正装
    置。
  2. 【請求項2】 前記第2搬送手段が用紙を搬送する速度
    が、前記第1搬送手段が用紙を搬送する速度より遅く設
    定されていることを特徴とする請求項1に記載の用紙カ
    ール矯正装置。
  3. 【請求項3】 前記駆動力制限手段は、搬送方向により
    トルクの異なる手段であることを特徴とする請求項1又
    は請求項2に記載の用紙カール矯正装置。
  4. 【請求項4】 前記第1搬送手段に設けられた駆動力制
    限手段は、用紙搬送方向のトルクが反搬送方向のトルク
    より低いことを特徴とする請求項3に記載の用紙カール
    矯正装置。
  5. 【請求項5】 前記第2搬送手段に設けられている駆動
    力制限手段は、用紙搬送方向のトルクが反搬送方向のト
    ルクより高いことを特徴とする請求項3に記載の用紙カ
    ール矯正装置。
  6. 【請求項6】 前記第1搬送手段は画像形成装置の定着
    手段の下流側に位置することを特徴とする請求項1に記
    載の用紙カール矯正装置。
  7. 【請求項7】 前記第1搬送手段は画像形成装置の定着
    手段であることを特徴とする請求項6に記載の用紙カー
    ル矯正装置。
  8. 【請求項8】 定着手段は一対のヒートロール手段であ
    って、用紙の撓みを受け入れる空間は、用紙搬送路に対
    して温度が低く設定されたローラ側へ張り出しているこ
    とを特徴とする請求項7に記載の用紙カール矯正装置。
  9. 【請求項9】 前記第1搬送手段は画像形成装置に連結
    された用紙処理装置内に位置することを特徴とする請求
    項1に記載の用紙カール矯正装置。
  10. 【請求項10】 前記第1搬送手段は画像形成装置側
    に、前記第2搬送手段は画像形成装置に連結された用紙
    処理装置側に位置することを特徴とする請求項1に記載
    の用紙カール矯正装置。
JP08034699A 1999-03-24 1999-03-24 用紙カール矯正装置 Expired - Fee Related JP3738946B2 (ja)

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