JP3561481B2 - 用紙カール矯正装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナー画像が形成された転写用紙のカールを矯正する用紙カール矯正装置、及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子複写機やレーザプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置では、トナー画像が担持された転写用紙を定着装置に通過させた後に、定着ローラからの熱及び圧力の影響で転写用紙に発生するカールを矯正する用紙カール矯正装置が備えられている。この用紙カール矯正装置としては、（１）図１１（ａ）に示すように、用紙搬送ベルト９０及びこれに押圧される押圧ロール部材９１の間に転写用紙を通過させてカールを矯正し、カム９２の回転によって用紙搬送ベルト９０に対する押圧ロール部材９１の押圧力の変更が可能な構成の装置が提案されている。また、（２）図１１（ｂ）に示すように、熱ローラ９５及び圧ローラ９６のニップ部に転写用紙を通過させてカールを矯正し、圧ローラ９６の回転軸に取り付けられた押圧レバー９７をソレノイド９８で上方へ引張ることによって、圧ローラ９６の押圧力を変更する構成の装置も提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記（１）の用紙カール矯正装置の場合、所望の押圧力が得られる位置でカム９２の回転を停止させるには、カム９２の回転駆動に高精度で高価なモータを使用する必要があり、その操作にも精度が要求され面倒な作業が必要となる。また、上記（２）の用紙カール矯正装置の場合は、ソレノイド９８によって押圧レバー９７を引張る状態が長時間続くと、電磁石の温度変化等によりソレノイド９８の引張力が変化することがあるため、熱ローラ９５及び圧ローラ９６間の押圧力を一定に維持することが困難である。
【０００４】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、駆動ローラ及び圧ローラを所望の押圧力に調整する作業に精度が要求されることがなく、簡単な構成で安価に一定押圧力を安定して維持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。
【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請求項１に記載の発明は、回転軸間距離が変更可能である駆動ローラ及び圧ローラを有し、これら両ローラのニップ部に転写用紙を通過させることによって転写用紙のカールを矯正する用紙カール矯正装置において、前記両ローラの回転軸間距離を一定に保持した状態で前記両ローラの回転軸を挟持可能な挟持部が複数設けられた開口部を有し、前記両ローラの回転軸を挟持する挟持部を変更するために移動可能に構成された押圧力調整手段を有し、前記挟持部は前記押圧力調整手段の移動方向において一定幅を有するものである。
【０００６】
この構成によれば、押圧力調整手段の開口部に両ローラの回転軸を挟み込んで両ローラ間の押圧力を調整するため、一定押圧力を安定して維持することができる。また、前記両ローラの回転軸を挟持する挟持部は押圧力調整手段の移動方向において一定幅を有するため、所望の押圧力を得るための操作に精度が要求されない。しかも、押圧力調整手段の開口部で両ローラの回転軸を挟持するという簡単な構造によって、この作用を得ることができるため、当該装置を安価に製造することができる。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の用紙カール矯正装置であって、前記押圧力調整手段は回動自在に構成され、回動により前記両ローラの回転軸を挟持する挟持部が変更されるものである。
【０００８】
この構成によれば、ローラの回転軸に対して押圧力調整手段を滑らかに移動させることができ、また、押圧力調整手段を移動可能とする構造をコンパクトに構成することができる。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の用紙カール矯正装置であって、前記駆動ローラは回転軸位置が固定されており、前記圧ローラは前記駆動ローラに対する接離方向に回転軸が移動自在とされているものである。
【００１０】
この構成によれば、回転駆動力が伝達される駆動ローラ側の回転軸位置を固定するため、装置の信頼性が高く、また、固定された駆動ローラの回転軸を回動中心として、押圧力調整手段を安定して回動させることができる。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の用紙カール矯正装置であって、前記押圧力調整手段を移動させるための駆動手段が更に設けられているものである。
【００１２】
この構成によれば、挟持部が押圧力調整手段の移動方向において一定幅を有し、駆動手段による押圧力調整手段の制御は段階的な駆動量の制御で足りるので、押圧力調整のための制御に精度を要しない。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明は、トナー画像が形成された転写用紙に発生したカールを矯正するために、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の用紙カール矯正装置を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る用紙カール矯正装置及び画像形成装置について図面を参照して説明する。図１は本発明に係る画像形成装置の一例であるカラープリンタの概略構成図である。
【００１５】
図１に基づいて本発明を適用したカラープリンタ１の概略構成を説明する。カラープリンタ１は転写用紙３を１枚ずつ送り出す給紙部４と、この給紙部４から送り出された転写用紙３を搬送する搬送部６と、転写用紙３に転写すべきトナー像を形成する作像部５と、作像部５で形成されたトナー像を転写用紙３に転写する転写ユニット７と、転写ユニット７で転写された転写用紙３のトナー像を定着する定着部８と、この定着部８から排出された転写用紙３を受け取る排紙部１０と、レーザビームにより感光体ドラム２８上に静電潜像を形成する露光部１１とを具備している。
【００１６】
給紙部４は、第１の給紙トレイ１２に積載された転写用紙３を給紙ローラ１３、リタードローラ１４とで１枚ずつ下流側へ送り出す第１給紙部１５と、手差しトレイ１６から転写用紙３を給紙ローラ１７で１枚ずつ下流側へ送り出す第２給紙部１８とから構成されている。
【００１７】
搬送部６は第１給紙部１５から送り出された転写用紙３の搬送を案内する搬送路２０と、この搬送路２０の途中に配設された搬送ローラ２１と、この搬送ローラ２１から転写用紙３を受け取り、転写用紙３の先端部を一旦停止させ斜め送りを規制（補正）して下流側の作像部５へ送り込むレジストローラ対２２と、第２給紙部１８に通じる手差し搬送路２３とから構成されている。
【００１８】
作像部５は、黒トナーを有する第１作像部２４、シアントナーを有する第２作像部２５、マゼンタトナーを有する第３作像部２６、イエロートナーを有する第４作像部２７とから構成されている。第１ないし第４作像部２４，２５，２６，２７は、円筒状の感光体ドラム２８と、感光体ドラム２８上に電荷を付与して感光体ドラム２８の表面を均一に帯電させる帯電部２９と、感光体ドラム２８の表面上にトナー像を形成する現像部３０と、感光体ドラム２８上の残留トナーを除去するファーブラシ３１及びクリーニングブレード３２を具備するクリーニング装置３３とから構成されている。
【００１９】
転写ユニット７は、フッ素系樹脂材料の無端状転写ベルト３７と、この転写ベルト３７を駆動する駆動ローラ３８及びテンションローラ４０と、各感光体ドラム２８と対向する位置にそれぞれ配置された転写ローラ４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄとを有しており、転写用紙３への画像転写機能と共に、転写用紙３を下流側へ搬送する機能も有している。転写ベルト３７は転写ローラ４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄと各感光体ドラム２８とで挟持された状態とされている。転写ベルト３７内周側の適所にはガイドローラ４２，４３が配設されている。なお、転写ユニット７は、白黒画像のみを形成する場合、黒の転写ローラ４１ａのみ使用して、他のマゼンタ、シアン、イエローの各転写ローラ４１ｂ，４１ｃ，４１ｄは感光体ドラム２８から離間される。
【００２０】
定着部８は、ヒータを内蔵した加熱ローラ４４と、定着ローラ４５と、これら加熱ローラ４４と定着ローラ４５とに巻き掛けられた金属製の無端状ベルト４６と、定着ローラ４５に押し付けられる加圧ローラ４７とを有している。そして、無端状ベルト４６の外表面にシリコンオイルを塗布するオイル塗布ローラ４８と、オイル塗布ローラ４８にオイルを供給するオイル供給ローラ５０とオイル供給ローラ５０の表面をクリーニングするクリーニングローラ５１とが備えられている。
【００２１】
この定着部８の下流側の用紙排出路５３には、駆動ローラ及び圧ローラを有する用紙カール矯正装置７０が設けられている。この用紙カール矯正装置７０は本発明の特徴部分であり、定着部８を通過する時の熱及び圧力の影響で転写用紙３に発生するカールを矯正するために備えられるものである。
【００２２】
排紙部１０は、定着部８から排出された転写用紙３を受け取り、画像形成面を上にして排出される第１排紙部５２（図１に仮想線で図示）と、定着部８から排出された転写用紙３を排出路５３により装置本体３６上部に導き、画像形成面を下にして排出される第２排紙部５４とを有している。なお、第１排紙部５２は不使用時には装置本体３６内に収容される。
【００２３】
露光部１１は、ポリゴンミラー５５、レンズ５６，５７及びミラー５８が各感光体ドラム２８のそれぞれに対応して配設されており、レーザ光を露光部支持板６０に形成されたスリット６１から各感光体ドラム２８に向けて照射するようになっている。
【００２４】
上記構成でなるカラープリンタ１においては、第１給紙部１５または第２給紙部１８から転写用紙３が送り出されると、その転写用紙３が搬送部６によって第１作像部２４の感光体ドラム２８と転写ベルト３７との間に送り込まれる。そして転写用紙３は各色それぞれの感光体ドラム２８と対応する転写ローラ４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄとの間に次々と搬送され、黒、シアン、マゼンタ、イエローの各感光体ドラム２８においてトナー像が順次転写用紙３に転写される。このように各色のトナー像が重ねられカラー画像の転写が終了した転写用紙３は、定着部８の定着ローラ４５と加圧ローラ４７との間に送り込まれ、ここでカラー画像が定着される。定着終了後、転写用紙３は第１排紙部５２または第２排紙部５４に排出される。
【００２５】
上記用紙カール矯正装置７０について説明する。図２は用紙カール矯正装置７０を示す斜視図、図３（ａ）は上記用紙カール矯正装置を示す側面図、（ｂ）は各挟持部において駆動ローラと圧ローラとが挟持される距離の違いを示す図である。用紙カール矯正装置７０は、図外の駆動モータにより回転駆動される駆動ローラ７１と、駆動ローラ７１に圧接される圧ローラ７２と、これら両ローラ７１，７２の回転軸を挟持する押圧力調整板（押圧力調整手段）７３とを有している。
【００２６】
駆動ローラ７１は図外の装置ハウジングに回転自在に軸支され、軸心位置を固定して取り付けられている。駆動ローラ７１の回転軸７１ａの周りには鉄等でなる硬質のローラ面が設けられ、このローラ面が転写用紙３に当接するようになっている。圧ローラ７２は、回転軸７２ａの周りにスポンジローラ７４が取り付けられ、スポンジローラ７４が駆動ローラ７１に圧接され食い込んだ状態となるようにして、回転軸が回転自在に上記装置ハウジングに取り付けられている。これにより、圧ローラ７２は、駆動ローラ７１に従動して回転すると共に、駆動ローラ７１から離れる方向に付勢された状態となっている。また、図３に示すように、圧ローラ７２は、駆動ローラ７１との回転軸間距離を変更し得るように、回転軸７２ａが駆動ローラ７１に対する接離方向にスライド移動自在となるように、装置ハウジングに形成されている長穴１９に取り付けられている。
【００２７】
これら駆動ローラ７１及び圧ローラ７２のニップ部に転写用紙３を通過させることによって、駆動ローラ７１に対する圧ローラ７２（スポンジローラ７４）の押圧力でもって転写用紙３に張力を与え、転写用紙３を硬質の駆動ローラ７１に沿って湾曲させ、転写用紙３のカールを矯正するようになっている。
【００２８】
駆動ローラ７１の回転軸７１ａ、及び圧ローラ７２の回転軸７２ａには、その軸方向両端部にそれぞれベアリング７５，７６が設けられている。このベアリング７５，７６は外周部分に窪みが設けられており、この窪み部分に押圧力調整板７３の開口部７７が嵌合した状態となって押圧力調整板７３に挟持されている。
【００２９】
押圧力調整板７３の開口部７７は、その内周部分で駆動ローラ７１及び圧ローラ７２のベアリング７５，７６を介して両回転軸７１ａ，７２ａを挟持し、駆動ローラ７１に対する圧ローラ７２の押圧力を一定に維持するようになっている。
【００３０】
図３（ａ）に示すように、開口部７７の内周部分であって圧ローラ７２のベアリング７６に接する部分は、段差が設けられて３つの領域に分けられている。これら各領域部分と、開口部７７の内周部分であって駆動ローラ７１のベアリング７５に接する部分とで駆動ローラ７１及び圧ローラ７２のベアリング７５，７６が挟持されるようになっている。そして、上記各領域毎に第１挟持部７７ａ、第２挟持部７７ｂ、第３挟持部７７ｃとされている。
【００３１】
図３（ｂ）に示すように、第２挟持部７７ｂのベアリング７６に接する部分から、駆動ローラ７１の回転軸７１ａの中心までの距離を基準値Ａとした場合、第１挟持部７７ａは調整値Ｂだけ短い距離Ａ−Ｂ、第３挟持部７７ｃは調整値Ｂだけ長い距離Ａ＋Ｂとなるように形成されており、これら第１挟持部７７ａ、第２挟持部７７ｂ、第３挟持部７７ｃによって、駆動ローラ７１の回転軸７１ａから圧ローラ７２の回転軸７２ａまでの距離を段階的に異ならせて両ローラ７１，７２を挟持するようになっている。挟持部７７ａ，７７ｂ，７７ｃは、各挟持部がベアリング７６に接する部分から、駆動ローラ７１の回転軸７１ａの中心までの距離が一定となる領域が、押圧力調整板７３の移動方向において一定幅を有するため、各挟持部内では同じ押圧力で駆動ローラ７１及び圧ローラ７２が挟持されるようになっている。
【００３２】
開口部７７は駆動ローラ７１のベアリング７５に接する部分の形状が約９０度の角度に形成され、押圧力調整板７３が図３の矢印方向に約９０度回動可能となるようになっている。押圧力調整板７３が回動した時、開口部７７の内周側部７９がベアリング７６に当接して回動が止められる。
【００３３】
また、押圧力調整板７３には、ねじ止め用の孔７３ａ、７３ｂが設けられており、押圧力調整板７３を、圧ローラ７２のベアリング７６を所望の押圧力が得られる挟持部に当接させた状態で装置ハウジングに固定できるようになっている。
【００３４】
次に、押圧力調整板７３の駆動機構について説明する。図４乃至図６は押圧力調整板７３に駆動機構が設けられた例を示す図である。上記に示した実施形態では、押圧力調整板７３を手動で回動させるものとしているが、駆動機構により回動させる場合は以下に示す構成とされる。
【００３５】
図４に示すように、押圧力調整板７３の外周部分にギア歯８０ａを設け、図外の駆動モータに取り付けられたギア８０ｂと噛合する構成とし、かかる駆動モータからの駆動力によって押圧力調整板７３が図４の矢印方向に回動する構成とする。
【００３６】
また、図５に示すように、押圧力調整板７３の突出部７３ｃに、それを遊嵌して係合するラック８１を取り付け、このラック８１に設けられたギア歯８１ａ部分が、図外の駆動モータに取り付けられたギア８２に噛合する構成として、押圧力調整板７３を図５の矢印方向に回転させる構成としてもよい。
【００３７】
また、図６に示すように、駆動ローラ７１の回転に支障がないように押圧力調整板７３にギヤ８３ａを固着し、このギア８３ａと、図外の駆動モータに取り付けられたギア８３ｂとに、内周部がこれらのギア歯に対応した形状とされた歯付ゴムベルト８４を張架して、駆動モータからの駆動力によって押圧力調整板７３を回転する構成としてもよい。図４乃至図６に示した押圧力調整板７３は、駆動ローラ７１の回転軸７１ａを中心に回動する構成とされている。
【００３８】
このように押圧力調整板７３を駆動機構により回動させる構成とすれば、上記各挟持部７７ａ，７７ｂ，７７ｃが押圧力調整板７３の移動方向において一定幅を有することから、駆動機構による押圧力調整板７３の回動駆動は段階的な駆動量の制御で足りるので、駆動源に高精度なモータを必要としない。
【００３９】
このように、本実施形態の用紙カール矯正装置７０によれば、押圧力調整板７３の開口部７７によって駆動ローラ７１及び圧ローラ７２を挟持するため、両ローラ７１，７２間の押圧力を一定に安定して維持することができる。また、各挟持部７７ａ，７７ｂ，７７ｃは押圧力調整板７３の移動方向において一定幅を有するため、所望の押圧力を得るための操作に精度が要求されない。しかも、上記のように押圧力調整板７３の開口部７７で両ローラ７１，７２を挟持するという簡単な構造によって押圧力の調整が可能であるため、押圧力調整板７３（用紙カール矯正装置７０）を安価に製造することができる。また、各挟持部７７ａ，７７ｂ，７７ｃは両ローラ７１，７２のベアリング７５，７６を挟持するため、押圧力調整板７３が回動する際の抵抗が少ない。
【００４０】
なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。図７乃至図１０は押圧力調整板７３の変形例を示す図である。例えば、図７に示すように、押圧力調整板８５を、駆動ローラ７１のベアリング７５を回転自在に支持して、駆動ローラ７１の回転軸７１ａ回りに回動する構成とし、その開口部８６を略半円状の形状として、押圧力調整板８５が約１８０度回動するようにしてもよい。この場合、上述した押圧力調整板７３よりも多くの段差を開口部８７に設けることができ、更に多くの段階での押圧力調整が可能になる。
【００４１】
また、駆動ローラ７１及び圧ローラ７２の両方の回転軸７１ａ，７２ａをスライド移動可能に構成し、図８に示すように、押圧力調整板８７の開口部８８を、駆動ローラ７１のベアリング７５に接する部分に複数の挟持部８８ａ，８８ｂ，８８ｃを有する形状とし、駆動ローラ７１及び圧ローラ７２の両方の回転軸７１ａ，７２ａが移動することによって、両ローラ７１，７２間の押圧力が調整されるようにしてもよい。
【００４２】
同様に、駆動ローラ７１及び圧ローラ７２の両方の回転軸７１ａ，７２ａを直線的にスライド移動可能に構成し、押圧力調整板８９を図９に示す形状として、図９の矢印方向に直線的にスライド移動させることによって、両ローラ７１，７２を互いに移動させて両ローラ７１，７２間の押圧力を調整するようにしてもよい。
【００４３】
上記実施形態では、押圧力調整手段を板状としているが、押圧力調整手段は板状の部材に限定されるものではなく、他の形状からなる部材であっても構わない。
【００４４】
また、図１０に示すように、押圧力調整板１００の開口部１０１を略円形として、その内周部分に複数の段差を設け、調整板本体１００ａから開口部１０１の略中心に向かって伸びる支持部材１００ｂによって、駆動ローラ７１のベアリング７５を回転自在に支持して、押圧力調整板１００が駆動ローラ７１の回転軸７１ａ回りに回動する構成としてもよい。この構成では、支持部材１００ｂは圧ローラ７２の回転に支障のないように、圧ローラ７２のベアリング７６に接触しないように設けられ、また、圧ローラ７２のスポンジローラ７４は、開口部１０１の内周部分のいずれの段差に挟持される場合であっても、駆動ローラ７１に圧接されるように設定されている（但し、挟持される段差によって駆動ローラ７１への押圧力は異なる）。この場合、上述した押圧力調整板７３，８５よりも多くの段差を開口部１０１に設けることができ、更に多くの段階での押圧力調整が可能になる。
【００４５】
また、上記実施形態では、用紙カール装置７０を、定着部８通過後の転写用紙３に適用する場合を示しているが、これに限定されるものではない。
【００４６】
また、上記実施形態では、用紙カール矯正装置７０を、カラープリンタ１に適用する例を示しているが、本用紙カール矯正装置７０は、カラー，モノクロを問わず電子写真方式のカラーコピー機やファクス等の画像形成装置に適用可能であり、さらには、電子写真方式以外の画像形成装置（インクジェット式の画像形成装置等）にも適用が可能である。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、押圧力調整手段の開口部に両ローラの回転軸を挟み込んで両ローラ間の押圧力を調整するため、一定押圧力を安定して維持することができる。また、前記両ローラの回転軸を挟持する挟持部は押圧力調整手段の移動方向において一定幅を有するため、所望の押圧力を得るための操作に精度が要求されない。しかも、押圧力調整手段の開口部で両ローラの回転軸を挟持するという簡単な構造で足りるため、当該装置を安価に製造することができる。
【００４８】
また、圧力調整手段を回動自在な構成とした場合は、ローラの回転軸に対して押圧力調整手段を滑らかに移動させることができ、また、押圧力調整手段を移動可能とする構造をコンパクトに構成することができる。
【００４９】
また、駆動ローラの回転軸位置を固定し、圧ローラを駆動ローラに対する接離方向に回転軸が移動自在とした場合は、回転駆動力が伝達される駆動ローラ側の回転軸位置を固定するために装置の信頼性が高く、また、固定された駆動ローラの回転軸を回動中心として安定して押圧力調整手段を回動させることができる。
【００５０】
また、押圧力調整手段を回動させる駆動手段を更に設けた構成とした場合は、挟持部が押圧力調整手段の移動方向において一定幅を有し、駆動手段による押圧力調整手段の制御は段階的な駆動量の制御で足りるので、高精度の駆動源を必要としない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例であるカラープリンタの概略構成図である。
【図２】本発明に係る用紙カール矯正装置を示す斜視図である。
【図３】（ａ）は上記用紙カール矯正装置を示す側面図、（ｂ）は各挟持部において駆動ローラと圧ローラとが挟持される距離の違いを示す図である。
【図４】押圧力調整板に駆動機構が設けられた例を示す図である。
【図５】押圧力調整板に駆動機構が設けられた例を示す図である。
【図６】押圧力調整板に駆動機構が設けられた例を示す図である。
【図７】押圧力調整板の変形例を示す図である。
【図８】押圧力調整板の変形例を示す図である。
【図９】押圧力調整板の変形例を示す図である。
【図１０】押圧力調整板の変形例を示す図である。
【図１１】（ａ）（ｂ）は従来の用紙カール矯正装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１ カラープリンタ（画像形成装置）
３ 転写用紙
７０ 用紙カール矯正装置
７１ａ 回転軸
７２ 圧ローラ
７２ａ 回転軸
７３，８５，８７，８９ 押圧力調整板
７３ｃ 突出部
７７ 開口部
７７ａ 第１挟持部
７７ｂ 第２挟持部
７７ｃ 第３挟持部
８０ａ ギア歯
８０ｂ ギア
８１ ラック
８１ａ ギア歯
８２ ギア
８３ａ ギア
８３ｂ ギア
８４ ベルト
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナー画像が形成された転写用紙のカールを矯正する用紙カール矯正装置、及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子複写機やレーザプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置では、トナー画像が担持された転写用紙を定着装置に通過させた後に、定着ローラからの熱及び圧力の影響で転写用紙に発生するカールを矯正する用紙カール矯正装置が備えられている。この用紙カール矯正装置としては、（１）図１１（ａ）に示すように、用紙搬送ベルト９０及びこれに押圧される押圧ロール部材９１の間に転写用紙を通過させてカールを矯正し、カム９２の回転によって用紙搬送ベルト９０に対する押圧ロール部材９１の押圧力の変更が可能な構成の装置が提案されている。また、（２）図１１（ｂ）に示すように、熱ローラ９５及び圧ローラ９６のニップ部に転写用紙を通過させてカールを矯正し、圧ローラ９６の回転軸に取り付けられた押圧レバー９７をソレノイド９８で上方へ引張ることによって、圧ローラ９６の押圧力を変更する構成の装置も提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記（１）の用紙カール矯正装置の場合、所望の押圧力が得られる位置でカム９２の回転を停止させるには、カム９２の回転駆動に高精度で高価なモータを使用する必要があり、その操作にも精度が要求され面倒な作業が必要となる。また、上記（２）の用紙カール矯正装置の場合は、ソレノイド９８によって押圧レバー９７を引張る状態が長時間続くと、電磁石の温度変化等によりソレノイド９８の引張力が変化することがあるため、熱ローラ９５及び圧ローラ９６間の押圧力を一定に維持することが困難である。
【０００４】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、駆動ローラ及び圧ローラを所望の押圧力に調整する作業に精度が要求されることがなく、簡単な構成で安価に一定押圧力を安定して維持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。
【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請求項１に記載の発明は、回転軸間距離が変更可能である駆動ローラ及び圧ローラを有し、これら両ローラのニップ部に転写用紙を通過させることによって転写用紙のカールを矯正する用紙カール矯正装置において、前記両ローラの回転軸間距離を一定に保持した状態で前記両ローラの回転軸を挟持可能な挟持部が複数設けられた開口部を有し、前記両ローラの回転軸を挟持する挟持部を変更するために移動可能に構成された押圧力調整手段を有し、前記挟持部は前記押圧力調整手段の移動方向において一定幅を有するものである。
【０００６】
この構成によれば、押圧力調整手段の開口部に両ローラの回転軸を挟み込んで両ローラ間の押圧力を調整するため、一定押圧力を安定して維持することができる。また、前記両ローラの回転軸を挟持する挟持部は押圧力調整手段の移動方向において一定幅を有するため、所望の押圧力を得るための操作に精度が要求されない。しかも、押圧力調整手段の開口部で両ローラの回転軸を挟持するという簡単な構造によって、この作用を得ることができるため、当該装置を安価に製造することができる。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の用紙カール矯正装置であって、前記押圧力調整手段は回動自在に構成され、回動により前記両ローラの回転軸を挟持する挟持部が変更されるものである。
【０００８】
この構成によれば、ローラの回転軸に対して押圧力調整手段を滑らかに移動させることができ、また、押圧力調整手段を移動可能とする構造をコンパクトに構成することができる。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の用紙カール矯正装置であって、前記駆動ローラは回転軸位置が固定されており、前記圧ローラは前記駆動ローラに対する接離方向に回転軸が移動自在とされているものである。
【００１０】
この構成によれば、回転駆動力が伝達される駆動ローラ側の回転軸位置を固定するため、装置の信頼性が高く、また、固定された駆動ローラの回転軸を回動中心として、押圧力調整手段を安定して回動させることができる。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の用紙カール矯正装置であって、前記押圧力調整手段を移動させるための駆動手段が更に設けられているものである。
【００１２】
この構成によれば、挟持部が押圧力調整手段の移動方向において一定幅を有し、駆動手段による押圧力調整手段の制御は段階的な駆動量の制御で足りるので、押圧力調整のための制御に精度を要しない。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明は、トナー画像が形成された転写用紙に発生したカールを矯正するために、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の用紙カール矯正装置を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る用紙カール矯正装置及び画像形成装置について図面を参照して説明する。図１は本発明に係る画像形成装置の一例であるカラープリンタの概略構成図である。
【００１５】
図１に基づいて本発明を適用したカラープリンタ１の概略構成を説明する。カラープリンタ１は転写用紙３を１枚ずつ送り出す給紙部４と、この給紙部４から送り出された転写用紙３を搬送する搬送部６と、転写用紙３に転写すべきトナー像を形成する作像部５と、作像部５で形成されたトナー像を転写用紙３に転写する転写ユニット７と、転写ユニット７で転写された転写用紙３のトナー像を定着する定着部８と、この定着部８から排出された転写用紙３を受け取る排紙部１０と、レーザビームにより感光体ドラム２８上に静電潜像を形成する露光部１１とを具備している。
【００１６】
給紙部４は、第１の給紙トレイ１２に積載された転写用紙３を給紙ローラ１３、リタードローラ１４とで１枚ずつ下流側へ送り出す第１給紙部１５と、手差しトレイ１６から転写用紙３を給紙ローラ１７で１枚ずつ下流側へ送り出す第２給紙部１８とから構成されている。
【００１７】
搬送部６は第１給紙部１５から送り出された転写用紙３の搬送を案内する搬送路２０と、この搬送路２０の途中に配設された搬送ローラ２１と、この搬送ローラ２１から転写用紙３を受け取り、転写用紙３の先端部を一旦停止させ斜め送りを規制（補正）して下流側の作像部５へ送り込むレジストローラ対２２と、第２給紙部１８に通じる手差し搬送路２３とから構成されている。
【００１８】
作像部５は、黒トナーを有する第１作像部２４、シアントナーを有する第２作像部２５、マゼンタトナーを有する第３作像部２６、イエロートナーを有する第４作像部２７とから構成されている。第１ないし第４作像部２４，２５，２６，２７は、円筒状の感光体ドラム２８と、感光体ドラム２８上に電荷を付与して感光体ドラム２８の表面を均一に帯電させる帯電部２９と、感光体ドラム２８の表面上にトナー像を形成する現像部３０と、感光体ドラム２８上の残留トナーを除去するファーブラシ３１及びクリーニングブレード３２を具備するクリーニング装置３３とから構成されている。
【００１９】
転写ユニット７は、フッ素系樹脂材料の無端状転写ベルト３７と、この転写ベルト３７を駆動する駆動ローラ３８及びテンションローラ４０と、各感光体ドラム２８と対向する位置にそれぞれ配置された転写ローラ４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄとを有しており、転写用紙３への画像転写機能と共に、転写用紙３を下流側へ搬送する機能も有している。転写ベルト３７は転写ローラ４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄと各感光体ドラム２８とで挟持された状態とされている。転写ベルト３７内周側の適所にはガイドローラ４２，４３が配設されている。なお、転写ユニット７は、白黒画像のみを形成する場合、黒の転写ローラ４１ａのみ使用して、他のマゼンタ、シアン、イエローの各転写ローラ４１ｂ，４１ｃ，４１ｄは感光体ドラム２８から離間される。
【００２０】
定着部８は、ヒータを内蔵した加熱ローラ４４と、定着ローラ４５と、これら加熱ローラ４４と定着ローラ４５とに巻き掛けられた金属製の無端状ベルト４６と、定着ローラ４５に押し付けられる加圧ローラ４７とを有している。そして、無端状ベルト４６の外表面にシリコンオイルを塗布するオイル塗布ローラ４８と、オイル塗布ローラ４８にオイルを供給するオイル供給ローラ５０とオイル供給ローラ５０の表面をクリーニングするクリーニングローラ５１とが備えられている。
【００２１】
この定着部８の下流側の用紙排出路５３には、駆動ローラ及び圧ローラを有する用紙カール矯正装置７０が設けられている。この用紙カール矯正装置７０は本発明の特徴部分であり、定着部８を通過する時の熱及び圧力の影響で転写用紙３に発生するカールを矯正するために備えられるものである。
【００２２】
排紙部１０は、定着部８から排出された転写用紙３を受け取り、画像形成面を上にして排出される第１排紙部５２（図１に仮想線で図示）と、定着部８から排出された転写用紙３を排出路５３により装置本体３６上部に導き、画像形成面を下にして排出される第２排紙部５４とを有している。なお、第１排紙部５２は不使用時には装置本体３６内に収容される。
【００２３】
露光部１１は、ポリゴンミラー５５、レンズ５６，５７及びミラー５８が各感光体ドラム２８のそれぞれに対応して配設されており、レーザ光を露光部支持板６０に形成されたスリット６１から各感光体ドラム２８に向けて照射するようになっている。
【００２４】
上記構成でなるカラープリンタ１においては、第１給紙部１５または第２給紙部１８から転写用紙３が送り出されると、その転写用紙３が搬送部６によって第１作像部２４の感光体ドラム２８と転写ベルト３７との間に送り込まれる。そして転写用紙３は各色それぞれの感光体ドラム２８と対応する転写ローラ４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄとの間に次々と搬送され、黒、シアン、マゼンタ、イエローの各感光体ドラム２８においてトナー像が順次転写用紙３に転写される。このように各色のトナー像が重ねられカラー画像の転写が終了した転写用紙３は、定着部８の定着ローラ４５と加圧ローラ４７との間に送り込まれ、ここでカラー画像が定着される。定着終了後、転写用紙３は第１排紙部５２または第２排紙部５４に排出される。
【００２５】
上記用紙カール矯正装置７０について説明する。図２は用紙カール矯正装置７０を示す斜視図、図３（ａ）は上記用紙カール矯正装置を示す側面図、（ｂ）は各挟持部において駆動ローラと圧ローラとが挟持される距離の違いを示す図である。用紙カール矯正装置７０は、図外の駆動モータにより回転駆動される駆動ローラ７１と、駆動ローラ７１に圧接される圧ローラ７２と、これら両ローラ７１，７２の回転軸を挟持する押圧力調整板（押圧力調整手段）７３とを有している。
【００２６】
駆動ローラ７１は図外の装置ハウジングに回転自在に軸支され、軸心位置を固定して取り付けられている。駆動ローラ７１の回転軸７１ａの周りには鉄等でなる硬質のローラ面が設けられ、このローラ面が転写用紙３に当接するようになっている。圧ローラ７２は、回転軸７２ａの周りにスポンジローラ７４が取り付けられ、スポンジローラ７４が駆動ローラ７１に圧接され食い込んだ状態となるようにして、回転軸が回転自在に上記装置ハウジングに取り付けられている。これにより、圧ローラ７２は、駆動ローラ７１に従動して回転すると共に、駆動ローラ７１から離れる方向に付勢された状態となっている。また、図３に示すように、圧ローラ７２は、駆動ローラ７１との回転軸間距離を変更し得るように、回転軸７２ａが駆動ローラ７１に対する接離方向にスライド移動自在となるように、装置ハウジングに形成されている長穴１９に取り付けられている。
【００２７】
これら駆動ローラ７１及び圧ローラ７２のニップ部に転写用紙３を通過させることによって、駆動ローラ７１に対する圧ローラ７２（スポンジローラ７４）の押圧力でもって転写用紙３に張力を与え、転写用紙３を硬質の駆動ローラ７１に沿って湾曲させ、転写用紙３のカールを矯正するようになっている。
【００２８】
駆動ローラ７１の回転軸７１ａ、及び圧ローラ７２の回転軸７２ａには、その軸方向両端部にそれぞれベアリング７５，７６が設けられている。このベアリング７５，７６は外周部分に窪みが設けられており、この窪み部分に押圧力調整板７３の開口部７７が嵌合した状態となって押圧力調整板７３に挟持されている。
【００２９】
押圧力調整板７３の開口部７７は、その内周部分で駆動ローラ７１及び圧ローラ７２のベアリング７５，７６を介して両回転軸７１ａ，７２ａを挟持し、駆動ローラ７１に対する圧ローラ７２の押圧力を一定に維持するようになっている。
【００３０】
図３（ａ）に示すように、開口部７７の内周部分であって圧ローラ７２のベアリング７６に接する部分は、段差が設けられて３つの領域に分けられている。これら各領域部分と、開口部７７の内周部分であって駆動ローラ７１のベアリング７５に接する部分とで駆動ローラ７１及び圧ローラ７２のベアリング７５，７６が挟持されるようになっている。そして、上記各領域毎に第１挟持部７７ａ、第２挟持部７７ｂ、第３挟持部７７ｃとされている。
【００３１】
図３（ｂ）に示すように、第２挟持部７７ｂのベアリング７６に接する部分から、駆動ローラ７１の回転軸７１ａの中心までの距離を基準値Ａとした場合、第１挟持部７７ａは調整値Ｂだけ短い距離Ａ−Ｂ、第３挟持部７７ｃは調整値Ｂだけ長い距離Ａ＋Ｂとなるように形成されており、これら第１挟持部７７ａ、第２挟持部７７ｂ、第３挟持部７７ｃによって、駆動ローラ７１の回転軸７１ａから圧ローラ７２の回転軸７２ａまでの距離を段階的に異ならせて両ローラ７１，７２を挟持するようになっている。挟持部７７ａ，７７ｂ，７７ｃは、各挟持部がベアリング７６に接する部分から、駆動ローラ７１の回転軸７１ａの中心までの距離が一定となる領域が、押圧力調整板７３の移動方向において一定幅を有するため、各挟持部内では同じ押圧力で駆動ローラ７１及び圧ローラ７２が挟持されるようになっている。
【００３２】
開口部７７は駆動ローラ７１のベアリング７５に接する部分の形状が約９０度の角度に形成され、押圧力調整板７３が図３の矢印方向に約９０度回動可能となるようになっている。押圧力調整板７３が回動した時、開口部７７の内周側部７９がベアリング７６に当接して回動が止められる。
【００３３】
また、押圧力調整板７３には、ねじ止め用の孔７３ａ、７３ｂが設けられており、押圧力調整板７３を、圧ローラ７２のベアリング７６を所望の押圧力が得られる挟持部に当接させた状態で装置ハウジングに固定できるようになっている。
【００３４】
次に、押圧力調整板７３の駆動機構について説明する。図４乃至図６は押圧力調整板７３に駆動機構が設けられた例を示す図である。上記に示した実施形態では、押圧力調整板７３を手動で回動させるものとしているが、駆動機構により回動させる場合は以下に示す構成とされる。
【００３５】
図４に示すように、押圧力調整板７３の外周部分にギア歯８０ａを設け、図外の駆動モータに取り付けられたギア８０ｂと噛合する構成とし、かかる駆動モータからの駆動力によって押圧力調整板７３が図４の矢印方向に回動する構成とする。
【００３６】
また、図５に示すように、押圧力調整板７３の突出部７３ｃに、それを遊嵌して係合するラック８１を取り付け、このラック８１に設けられたギア歯８１ａ部分が、図外の駆動モータに取り付けられたギア８２に噛合する構成として、押圧力調整板７３を図５の矢印方向に回転させる構成としてもよい。
【００３７】
また、図６に示すように、駆動ローラ７１の回転に支障がないように押圧力調整板７３にギヤ８３ａを固着し、このギア８３ａと、図外の駆動モータに取り付けられたギア８３ｂとに、内周部がこれらのギア歯に対応した形状とされた歯付ゴムベルト８４を張架して、駆動モータからの駆動力によって押圧力調整板７３を回転する構成としてもよい。図４乃至図６に示した押圧力調整板７３は、駆動ローラ７１の回転軸７１ａを中心に回動する構成とされている。
【００３８】
このように押圧力調整板７３を駆動機構により回動させる構成とすれば、上記各挟持部７７ａ，７７ｂ，７７ｃが押圧力調整板７３の移動方向において一定幅を有することから、駆動機構による押圧力調整板７３の回動駆動は段階的な駆動量の制御で足りるので、駆動源に高精度なモータを必要としない。
【００３９】
このように、本実施形態の用紙カール矯正装置７０によれば、押圧力調整板７３の開口部７７によって駆動ローラ７１及び圧ローラ７２を挟持するため、両ローラ７１，７２間の押圧力を一定に安定して維持することができる。また、各挟持部７７ａ，７７ｂ，７７ｃは押圧力調整板７３の移動方向において一定幅を有するため、所望の押圧力を得るための操作に精度が要求されない。しかも、上記のように押圧力調整板７３の開口部７７で両ローラ７１，７２を挟持するという簡単な構造によって押圧力の調整が可能であるため、押圧力調整板７３（用紙カール矯正装置７０）を安価に製造することができる。また、各挟持部７７ａ，７７ｂ，７７ｃは両ローラ７１，７２のベアリング７５，７６を挟持するため、押圧力調整板７３が回動する際の抵抗が少ない。
【００４０】
なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。図７乃至図１０は押圧力調整板７３の変形例を示す図である。例えば、図７に示すように、押圧力調整板８５を、駆動ローラ７１のベアリング７５を回転自在に支持して、駆動ローラ７１の回転軸７１ａ回りに回動する構成とし、その開口部８６を略半円状の形状として、押圧力調整板８５が約１８０度回動するようにしてもよい。この場合、上述した押圧力調整板７３よりも多くの段差を開口部８７に設けることができ、更に多くの段階での押圧力調整が可能になる。
【００４１】
また、駆動ローラ７１及び圧ローラ７２の両方の回転軸７１ａ，７２ａをスライド移動可能に構成し、図８に示すように、押圧力調整板８７の開口部８８を、駆動ローラ７１のベアリング７５に接する部分に複数の挟持部８８ａ，８８ｂ，８８ｃを有する形状とし、駆動ローラ７１及び圧ローラ７２の両方の回転軸７１ａ，７２ａが移動することによって、両ローラ７１，７２間の押圧力が調整されるようにしてもよい。
【００４２】
同様に、駆動ローラ７１及び圧ローラ７２の両方の回転軸７１ａ，７２ａを直線的にスライド移動可能に構成し、押圧力調整板８９を図９に示す形状として、図９の矢印方向に直線的にスライド移動させることによって、両ローラ７１，７２を互いに移動させて両ローラ７１，７２間の押圧力を調整するようにしてもよい。
【００４３】
上記実施形態では、押圧力調整手段を板状としているが、押圧力調整手段は板状の部材に限定されるものではなく、他の形状からなる部材であっても構わない。
【００４４】
また、図１０に示すように、押圧力調整板１００の開口部１０１を略円形として、その内周部分に複数の段差を設け、調整板本体１００ａから開口部１０１の略中心に向かって伸びる支持部材１００ｂによって、駆動ローラ７１のベアリング７５を回転自在に支持して、押圧力調整板１００が駆動ローラ７１の回転軸７１ａ回りに回動する構成としてもよい。この構成では、支持部材１００ｂは圧ローラ７２の回転に支障のないように、圧ローラ７２のベアリング７６に接触しないように設けられ、また、圧ローラ７２のスポンジローラ７４は、開口部１０１の内周部分のいずれの段差に挟持される場合であっても、駆動ローラ７１に圧接されるように設定されている（但し、挟持される段差によって駆動ローラ７１への押圧力は異なる）。この場合、上述した押圧力調整板７３，８５よりも多くの段差を開口部１０１に設けることができ、更に多くの段階での押圧力調整が可能になる。
【００４５】
また、上記実施形態では、用紙カール装置７０を、定着部８通過後の転写用紙３に適用する場合を示しているが、これに限定されるものではない。
【００４６】
また、上記実施形態では、用紙カール矯正装置７０を、カラープリンタ１に適用する例を示しているが、本用紙カール矯正装置７０は、カラー，モノクロを問わず電子写真方式のカラーコピー機やファクス等の画像形成装置に適用可能であり、さらには、電子写真方式以外の画像形成装置（インクジェット式の画像形成装置等）にも適用が可能である。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、押圧力調整手段の開口部に両ローラの回転軸を挟み込んで両ローラ間の押圧力を調整するため、一定押圧力を安定して維持することができる。また、前記両ローラの回転軸を挟持する挟持部は押圧力調整手段の移動方向において一定幅を有するため、所望の押圧力を得るための操作に精度が要求されない。しかも、押圧力調整手段の開口部で両ローラの回転軸を挟持するという簡単な構造で足りるため、当該装置を安価に製造することができる。
【００４８】
また、圧力調整手段を回動自在な構成とした場合は、ローラの回転軸に対して押圧力調整手段を滑らかに移動させることができ、また、押圧力調整手段を移動可能とする構造をコンパクトに構成することができる。
【００４９】
また、駆動ローラの回転軸位置を固定し、圧ローラを駆動ローラに対する接離方向に回転軸が移動自在とした場合は、回転駆動力が伝達される駆動ローラ側の回転軸位置を固定するために装置の信頼性が高く、また、固定された駆動ローラの回転軸を回動中心として安定して押圧力調整手段を回動させることができる。
【００５０】
また、押圧力調整手段を回動させる駆動手段を更に設けた構成とした場合は、挟持部が押圧力調整手段の移動方向において一定幅を有し、駆動手段による押圧力調整手段の制御は段階的な駆動量の制御で足りるので、高精度の駆動源を必要としない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例であるカラープリンタの概略構成図である。
【図２】本発明に係る用紙カール矯正装置を示す斜視図である。
【図３】（ａ）は上記用紙カール矯正装置を示す側面図、（ｂ）は各挟持部において駆動ローラと圧ローラとが挟持される距離の違いを示す図である。
【図４】押圧力調整板に駆動機構が設けられた例を示す図である。
【図５】押圧力調整板に駆動機構が設けられた例を示す図である。
【図６】押圧力調整板に駆動機構が設けられた例を示す図である。
【図７】押圧力調整板の変形例を示す図である。
【図８】押圧力調整板の変形例を示す図である。
【図９】押圧力調整板の変形例を示す図である。
【図１０】押圧力調整板の変形例を示す図である。
【図１１】（ａ）（ｂ）は従来の用紙カール矯正装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１ カラープリンタ（画像形成装置）
３ 転写用紙
７０ 用紙カール矯正装置
７１ａ 回転軸
７２ 圧ローラ
７２ａ 回転軸
７３，８５，８７，８９ 押圧力調整板
７３ｃ 突出部
７７ 開口部
７７ａ 第１挟持部
７７ｂ 第２挟持部
７７ｃ 第３挟持部
８０ａ ギア歯
８０ｂ ギア
８１ ラック
８１ａ ギア歯
８２ ギア
８３ａ ギア
８３ｂ ギア
８４ ベルト
Claims (5)
- 回転軸間距離が変更可能である駆動ローラ及び圧ローラを有し、これら両ローラのニップ部に転写用紙を通過させることによって転写用紙のカールを矯正する用紙カール矯正装置において、
前記両ローラの回転軸間距離を一定に保持した状態で前記両ローラの回転軸を挟持可能な挟持部が複数設けられた開口部を有し、前記両ローラの回転軸を挟持する挟持部を変更するために移動可能に構成された押圧力調整手段を有し、
前記挟持部は前記押圧力調整手段の移動方向において一定幅を有することを特徴とする用紙カール矯正装置。 - 前記押圧力調整手段は回動自在に構成され、回動により前記両ローラの回転軸を挟持する挟持部が変更され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。
- 前記駆動ローラは回転軸位置が固定されており、前記圧ローラは前記駆動ローラに対する接離方向に回転軸が移動自在とされてい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。
- 前記押圧力調整手段を移動させるための駆動手段が更に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の用紙カール矯正装置。
- トナー画像が形成された転写用紙に発生したカールを矯正するために、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の用紙カール矯正装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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