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JP5865872B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、画像が形成された記録媒体に生じたカールを矯正する機構を備えた画像形成装置に関する。
プリンター、複写機、FAX装置などの画像形成装置は、印刷用紙(記録媒体)の表面に形成されたトナー像のトナーを加熱して溶融し、更に印刷用紙を加圧することにより画像を印刷用紙に定着させている。定着後の印刷用紙は加熱されているため、印刷用紙に上方または下方へカールが生じる場合がある。特に、印刷用紙の搬送方向の上流側の端部及び下流側の端部にカールが生じやすい。このカールは、搬送不良によるジャムや、排出後の印刷用紙の積載不良などを生じさせる原因となることがある。そのため、従来から、印刷用紙に生じたカールを矯正する装置が知られている。例えば、特許文献1には、カール方向に応じてカールを矯正させる向きを変更することが可能なカール除去装置が開示されている。
特開2009−029554号公報
しかしながら、前掲の特許文献1のカール除去装置を含む従来の装置は、カールの強弱にかかわらず、印刷用紙に対して常に一定の矯正しか行えない。そのため、例えば、微小なカールに対して矯正が行われたことにより、かえって印刷用紙に逆方向のカールが付けられる場合がある。また、極大なカールに対して矯正が行われた場合に、十分にカールを除去することができない場合がある。
本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、印刷用紙などの記録媒体に生じたカールの向き及びカールの強弱に関わらず、確実にカールを矯正することが可能な画像形成装置を提供することにある。
本発明の画像形成装置は、画像形成部と、カール矯正部と、速度制御部とを備える。前記画像形成部は、記録媒体に画像を形成する。前記カール矯正部は、弾性の異なる部材で構成され互いに圧接された一対のローラー対を有し、前記画像形成部による画像形成後の記録媒体を前記ローラー対で挟持しつつ搬送することにより記録媒体に生じたカールを矯正する。前記速度制御部は、記録媒体に形成される画像の濃度値に基づいて前記ローラー対による記録媒体の搬送速度を変更する。
本発明の画像形成装置によれば、印刷用紙などの記録媒体に生じたカールの向き及びカールの強弱に関わらず、確実にカールを矯正することが可能である。
本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 図1の画像形成装置の断面の構成を示す図である。 図1の画像形成装置のカール矯正部の周辺の構成を示す図である。 図1の画像形成装置のカール矯正部の構成を示す図である。 図1の画像形成装置の制御部の構成を示すブロック図である。 図5の制御部によって濃度値が取得される印刷用紙上の分割領域を説明する図である。 図5の制御部によって実行されるカール矯正処理の一例を示すフローチャートである。 図4のカール矯正部における印刷用紙の搬送状態を示す図である。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1及び図2は、本発明の実施形態に係る画像形成装置10の構成を示す概略構成図である。画像形成装置10は、本発明の画像形成装置の一例である。以下の説明においては、画像形成装置10が使用可能に設置された状態(図1の状態)を基準として上下方向6を定義し、手前側(正面側)を前として前後方向7を定義し、画像形成装置10を手前側(正面側)から見て左右方向8を定義する。
[画像形成装置10の構成]
図1に示されるように、画像形成装置10は、プリンターである。画像形成装置10は、入力された画像データをトナーなどの印刷材料を用いて、パルプなどの植物繊維で構成された印刷用紙P(記録媒体の一例)に印刷するものである。なお、画像形成装置10はプリンターに限られず、ファクシミリ、複写機などの専用機であっても、本発明は適用可能である。
画像形成装置10は、不図示のネットワーク通信部を介して外部から入力された画像データに基づいて、印刷用紙Pに画像を印刷する。例えば、パーソナルコンピューターなどの装置から印刷ジョブが転送されると、その印刷ジョブに含まれる画像データ及び印刷条件に基づいて、印刷用紙Pに画像を印刷する。或いは、不図示のスキャナーによって読み取られた画像データに基づいて印刷用紙Pに画像を印刷する。
図1及び図2に示されるように、画像形成装置10は、主として、電子写真方式の画像形成部18(本発明の画像形成部の一例)、定着部19、給紙装置15、カール矯正部60(本発明のカール矯正部の一例)、用紙センサー20、画像形成装置10を統括的に制御する制御部90などを備えている。また、画像形成装置10は、搬送用モーター56及び排出用モーター57(図5参照)を備えている。これらは、画像形成装置10の外枠のカバーや内部フレーム16(図4参照)を構成する筐体14の内部に設けられている。
図2に示されるように、給紙装置15は、画像形成装置10の最下部に設けられている。給紙装置15は、用紙トレイ50と、ピックアップローラー51と、給送ローラー52とを備えている。用紙トレイ50は、画像形成部18によって画像が形成される印刷用紙Pを積載するものである。用紙トレイ50は、筐体14に支持されている。ピックアップローラー51及び給送ローラー52は、用紙トレイ50の正面側の上側に設けられている。画像形成装置10に対して印刷用紙Pの給送動作を開始する指示が入力されると、搬送用モーター56(図5参照)が回転駆動される。これにより、ピックアップローラー51及び給送ローラー52が回転される。そして、ピックアップローラー51によって、用紙トレイ50から印刷用紙Pが給送される。ピックアップローラー51によって給送された印刷用紙Pは、給送ローラー52によって印刷用紙Pの給送方向の下流側へ搬送される。具体的には、給送ローラー52によって上方へ印刷用紙Pが送り出されると、印刷用紙Pは、給送ローラー52から画像形成部18に至る搬送路26を通って後方へ向きを変えられた後に、画像形成部18へ向けて搬送される。
搬送路26に用紙センサー20が設けられている。詳細には、用紙センサー20は、搬送路26において、画像形成部18の転写部35の手前に配置されている。用紙センサー20は、搬送路26を通過する印刷用紙Pの先端を検知するためのものであり、例えば、投光タイプの光センサーである。用紙センサー20の配置位置に対応した搬送路26を印刷用紙Pの先端が通過すると、用紙センサー20から制御部90へ出力される信号が変化する。この信号の変化を受けることにより、制御部90は印刷用紙Pの先端の位置を判定できる。
画像形成部18は、入力された画像データに基づいて、印刷用紙Pに画像を形成する。画像形成部18は、トナーなどの印刷材料を用いて印刷用紙Pにトナー像を転写する。具体的には、画像形成部18は、図2に示されるように、感光体ドラム31と、帯電部32と、現像部33と、LSU(Laser ScannerUnit)34と、転写部35と、クリーニング部36と、を備えている。感光体ドラム31は搬送路26の上側に設けられている。画像形成動作が開始されると、帯電部32によって感光体ドラム31の表面が一様の電位に帯電される。また、LSU34から感光体ドラム31に対して画像データに応じたレーザー光が走査される。これにより、感光体ドラム31に静電潜像が形成される。その後、現像部33によって静電潜像にトナーが付着されて、感光体ドラム31にトナー像が形成される。そして、そのトナー像が転写部35によって、搬送路26を搬送される印刷用紙Pに転写される。トナー像が転写された印刷用紙Pは、画像形成部18から定着部19までの間に形成された搬送路27へ送り出される。そして、その印刷用紙Pは、画像形成部18よりも印刷用紙Pの搬送方向の下流側(つまり後方側)に配置された定着部19に搬送される。
定着部19は、印刷用紙Pに転写されたトナー像を熱によってその印刷用紙Pに定着させる。定着部19は、加熱ローラー41と加圧ローラー42とを備える。加圧ローラー42は、バネなどの弾性部材によって加熱ローラー41側へ付勢されている。これにより、加圧ローラー42は加熱ローラー42に圧接される。加熱ローラー41は、定着動作時にヒーターなどの加熱手段によって高温に加熱される。印刷用紙Pが定着部19を通過する際に加熱ローラー41によってトナー像を構成するトナーが加熱されて溶融され、また、加圧ローラー42によって印刷用紙Pが加圧される。これにより、定着部19によって印刷用紙Pにトナーが定着される。これにより、トナー像が印刷用紙Pに定着されて、印刷用紙Pに画像が形成される。
定着部19では、印刷用紙Pが高温に加熱された状態で加圧されつつ搬送される。このため、印刷用紙Pにカールが生じる場合がある。カールには、図2において印刷用紙Pの上面側へカールする上カールと、印刷用紙Pの下面側へカールする下カールとがある。カールの向き(カールの方向)は、例えば、印刷用紙Pに形成された画像の濃度、つまり、印刷用紙Pに定着されたトナーの量によって変わる。例えば、片面だけに画像が形成される片面印刷が行われる場合は、片面だけにトナーが定着される。そのため、溶融されたトナーが固まる際に、トナーが定着された画像形成面の方向に印刷用紙Pがカールしやすくなる。また、両面に画像が形成される両面印刷が行われる場合は、それぞれの面における画像の濃度によってカールの向きが変わる。例えば、濃度が高い面、つまりトナーの量が多い面側へ印刷用紙Pがカールする傾向がある。また、カールの強弱(大きさ)は、一般に、画像濃度が高いほど大きく、低いほど小さい傾向がある。なお、印刷用紙Pに付けられたカールは、搬送路28に設けられた後述のカール矯正部によって矯正される。
定着部19よりも印刷用紙Pの搬送方向の下流側には、搬送路28が設けられている。搬送路28の終端には、印刷用紙Pが排出される用紙排出口22が設けられている。つまり、搬送路28は、定着部19から用紙排出口22までの間に設けられている。定着部19において画像が定着された印刷用紙Pは、搬送路28に搬送される。搬送路28は、定着部19から上方へ向けて湾曲した後に鉛直方向へ延出されている。搬送路28には、排出用モーター57(図5参照)によって双方向へ回転される複数の排出ローラー対23が設けられている。搬送路28に搬送された印刷用紙Pは、排出用モーター57により正転方向へ回転される排出ローラー対23によって搬送路28を通って上方へ搬送されて、用紙排出口22から画像形成装置10の上面に設けられた排紙部21へ排出される。
画像形成装置10において片面印刷が行われる場合、片面に画像が形成された印刷用紙Pは、定着部19及びカール矯正部60を順次通過した後、搬送路28を通って用紙排出口22から排出される。
一方、画像形成装置10において両面印刷が行われる場合、最初に片面に画像が形成された印刷用紙Pは、定着部19及びカール矯正部60を通過した後、その表裏が反転されて再び印刷用紙Pの搬送方向の上流側から逆方向へ搬送される。詳細には、片面に画像が形成された印刷用紙Pの先端が用紙排出口22から外部へ露出された状態で、排出ローラー対23が停止される。このとき、印刷用紙Pの後端が用紙排出口22近傍の排出ローラー対23によって挟持された状態で保持される。その後、排出用モーター57(図5参照)の逆回転駆動によって排出ローラー対23が逆回転されることにより、印刷用紙Pが再び搬送路28を逆方向へ搬送される。つまり、印刷用紙Pは搬送路28を逆送される。図2に示されるように、画像形成装置10には、搬送路28から分岐して画像形成部18側から見て印刷用紙Pの搬送方向の上流側の搬送路26へ接続する反転搬送路29が形成されている。搬送路28と搬送路29との分岐点には、逆送される印刷用紙Pを反転搬送路29へ案内するフィルム状のフラップ38が設けられている。搬送路28を逆送された印刷用紙Pは、フラップ38によって搬送路28から反転搬送路29へ案内される。反転搬送路29には、複数の搬送ローラー対44が設けられている。印刷用紙Pは、搬送ローラー対44によって反転搬送路29を通って、再び搬送路26を経由して画像形成部18に搬送される。画像形成部18に到達した印刷用紙Pは、画像形成部18及び定着部19を通過することによって、画像が形成されていない反対側の面に画像が形成される。その後、両面に画像が形成された印刷用紙Pは、カール矯正部60を通過した後に、正回転に戻された排出ローラー対23によって搬送路28を通って用紙排出口22から排紙部21へ排出される。このように印刷用紙Pの表裏を反転させて再び画像形成部18の上流側へ搬送させるための反転搬送路29や搬送ローラー対44は、本発明の反転搬送部の一例である。
[カール矯正部60]
次に、カール矯正部60の構成について具体的に説明する。図3に示されるように、カール矯正部60は、搬送路28に設けられている。より詳細には、カール矯正部60は、搬送路28において、定着部19から反転搬送路29の分岐点までの間に設けられている。このカール矯正部60は、画像形成部18及び定着部19による画像形成後の印刷用紙Pに生じたカールを矯正するものである。
図4に示されるように、カール矯正部60は、硬質ローラー61と、軟質ローラー62と、ケーシング65とを備えている。硬質ローラー61及び軟質ローラー62は、本発明の一対のローラー対の一例である。硬質ローラー61及び軟質ローラー62それぞれは、弾性の異なる部材で構成され互いに圧接されている。画像形成部18及び定着部19によって画像が形成された印刷用紙Pが硬質ローラー61と軟質ローラー62との圧接部分に進入すると、硬質ローラー61及び軟質ローラー62は、印刷用紙Pを挟持しつつ搬送する。これにより、印刷用紙Pに生じたカールが矯正される。
硬質ローラー61は、軟質ローラー62よりも硬質な材料、例えば、金属等の硬質材料で構成されている。軟質ローラー62は、合成樹脂等の柔軟な材料で構成されている。ケーシング65は、硬質ローラー61及び軟質ローラー62を収納する。硬質ローラー61の軸61Aと軟質ローラー62の軸62Aは互いに平行である。軸61A,62Aそれぞれは、ケーシング65に設けられた軸受け(不図示)に回転自在に支持されている。なお、硬質ローラー61の外周面は軟質ローラー62の外周面に圧接されている。
ケーシング65には、直径方向の搬送路67(図3参照)が形成されている。この搬送路67はカールした印刷用紙Pが進入できるような大きさ及び幅に形成されている。また、搬送路67における印刷用紙Pの入口と出口になる両側の開口部はロート状のような末広がり形状に形成されている。搬送路67の中間部に硬質ローラー61と軟質ローラー62が圧接状態で突出している。
カール矯正部60は、硬質ローラー61及び軟質ローラー62の配置を逆転可能なように、軸61A,62Aに平行な軸65Aを中心に回動可能に支持されている。具体的には、カール矯正部60のケーシグ65は、その中心に設けられた両側の軸65Aにより画像形成装置10の内部フレーム16に回転自在に支持されている。これにより、カール矯正部60は、軸65Aを中心に回動可能になる。
軸65Aには歯車66が取り付けられている。内部フレーム16には、ケーシング回転用モーター70(本発明の駆動部の一例)が取り付けられている。ケーシング回転用モーター70は、カール矯正部60を軸65Aを中心に回動させるものである。ケーシング回転用モーター70の出力軸には歯車71が取り付けられており、この歯車71は歯車66に噛合している。このため、ケーシング回転用モーター70が回転駆動されると、硬質ローラー61及び軟質ローラー62を内蔵したままケーシング65が軸65Aを中心に回動する。
硬質ローラー61の軸61Aの一方の端部には歯車61Bが取り付けられている。フレーム16には、硬質ローラー回転用モーター75が取り付けられている。硬質ローラー回転用モーター75は、硬質ローラー61を軸61Aを中心に回転させるものである。硬質ローラー回転用モーター75の出力軸には歯車76が取り付けられており、この歯車76は歯車61Bに噛合している。このため、硬質ローラー回転用モーター75が回転駆動されると、硬質ローラー61が回転する。
上述したように軟質ローラー62は、ケーシング65に回転自在に支持されており、硬質ローラー61に圧接されている。そのため、軟質ローラー62は、硬質ローラー61の回転によって従動回転(連れ回り)する。本実施形態では、一対のローラーのうち、硬質ローラー61のみが回転される。これにより、硬質ローラー61及び軟質ローラー62の双方に駆動力を供給して回転させる構造に比べて構造的に簡単である。また、駆動源であるローラー回転用モーター75が、ケーシング65の内部に設けられているので、この点でもコンパクトで、構造的にも簡単である。
また、カール矯正部60は、印刷用紙Pの搬送をするガイドとしての機能も有する。そのため、図3に示されるように、カール矯正部60は、定着部19よりも印刷用紙Pの搬送方向の下流側に設けられている。そして、定着部19から搬送された印刷用紙Pは、ケーシング65内の搬送路67に進入し、硬質ローラー61と軟質ローラー62とによって挟持されつつ、更に印刷用紙Pの搬送方向の下流側へ搬送される。
なお、上述したように、カール矯正部60は、硬質ローラー61及び軟質ローラー62の配置を逆転可能なように軸65Aを中心に回動可能に支持されている。本実施形態では、後述するカール矯正処理が制御部90によって実行される際に、カール矯正部60は予め定められた第1位置と第2位置との間で回動される。具体的には、カール矯正部60は、軟質ローラー62が加熱ローラー41側に配置される第1位置(図3に示される位置)と、硬質ローラー61が加熱ローラー41側に配置される第2位置との間で回動される。なお、カール矯正処理については後述する。
[制御部90の構成]
制御部90は、画像形成装置10を統括制御するものである。図2に示されるように、制御部90は、CPU91、ROM92、RAM93、EEPROM94などで構成されている。なお、制御部90は、集積回路(ASIC、DSP)などの電子回路で構成されたものであってもよい。
制御部90は、画像形成装置10の内部において、画像形成部18、定着部19、給紙装置15などに接続されており、これらの構成要素を制御する。また、図5に示されるように、制御部90は、モータードライバー95〜97に接続されている。モータードライバー95は、制御部90からの制御信号を受けて、搬送用モーター56及び排出用モーター57の回転方向及び回転速度を制御する。モータードライバー96は、制御部90からの制御信号を受けて、ケーシング回転用モーター70の回転方向及び回転速度を制御する。モータードライバー97は、制御部90からの制御信号を受けて、硬質ローラー回転用モーター75の回転方向及び回転速度を制御する。
本実施形態では、制御部90は、ROM92内の制御プログラムがCPU91によって実行されることにより、速度制御部81、濃度取得部82、カール方向判定部83、回動制御部84(図5参照)として機能する。
速度制御部81は、印刷用紙Pに形成される画像の濃度値に基づいてカール矯正部60が備える硬質ローラー61及び軟質ローラー62からなる一対のローラー対による印刷用紙Pの搬送速度を変更する。具体的には、速度制御部81は、画像の濃度値が予め定められた基準値よりも高い場合に硬質ローラー61及び軟質ローラー62による搬送速度を予め定められた第1速度V1に変更する。そして、速度制御部81は、画像の濃度値が前記基準値よりも低い場合に硬質ローラー61及び軟質ローラー62による搬送速度を前記第1速度V1よりも速い第2速度V2に変更する。なお、第1速度V1及び第2速度V2に関する情報は、EEPROM94に格納されている。
濃度取得部82は、印刷用紙Pの画像形成面が複数に分割された領域P1〜P5(図6参照、本発明の分割領域の一例)ごとに画像の濃度値を測定する。これにより、濃度取得部82は、領域P1〜P5ごとに画像の濃度値を取得する。例えば、図6に示される印刷用紙Pにおいて、カール矯正部60の硬質ローラー61及び軟質ローラー62による搬送方向(白抜き矢印の方向)の下流側の端部から上流側の端部へ向けて5つに分割された複数の領域P1〜P5が定められており、領域P1〜P5ごとに画像の濃度値を取得する。画像の濃度値は、画像形成時に入力された画像データから得ることができる。ここで、図6において、二点鎖線で囲まれている部分が領域P1〜P5である。
なお、速度制御部81は、濃度取得部82によって取得される前記領域P1〜P5それぞれの画像の濃度値に基づいて、前記領域P1〜P5が硬質ローラー61及び軟質ローラー62により搬送されるときの搬送速度を変更する。
カール方向判定部83は、画像形成後の印刷用紙Pのカールの方向を判定する。例えば、片面印刷が行われる場合は、片面印刷による画像形成面だけに画像が形成される。そのため、カール方向判定部83は、画像が形成された面側に印刷用紙Pがカールすると判定する。また、両面印刷が行われる場合は、画像が形成された両方の面のうち、画像濃度が高い方の面側に印刷用紙Pがカールすると判定する。なお、カール方向判定部83は、入力された画像データから両面それぞれの画像濃度を得ることができるから、両面それぞれの画像データを比較することにより、画像濃度の高い方の面を判別し、その面側へ印刷用紙Pがカールすると判定する。
回動制御部84は、モータードライバー96を介してケーシング回転用モーター70を駆動制御する。具体的には、回動制御部84は、カール方向判定部83によって判定されたカールの方向とは逆の方向へ印刷用紙Pのカールを矯正可能な前記第1位置又は前記第2位置のいずれかの位置にカール矯正部60のケーシング65を回動させる。
[カール矯正処理]
以下、図8を参照しながら、図7のフローチャートを用いて、制御部90によって実行されるカール矯正処理の手順について説明する。ここで、図8は、印刷用紙Pの搬送動作及び画像濃度の状態を示す図であり、(A)は、領域P1がカール矯正部60で搬送されている状態、(B)は領域P3がカール矯正部60で搬送されている状態、(C)は領域P5がカール矯正部60を通過した状態である。なお、図8において、各領域における網掛け部分は画像を示し、網掛け部分の厚みは画像濃度を示している。また、図7におけるS11、S12、…は処理手順(ステップ)の番号を表している。これらの手順にしたがってカール矯正処理が制御部90によって実行されることにより、カール矯正部60の位置を変えることができ、更に、位置が変更されたカール矯正部60によって印刷用紙Pのカールを確実に除去することができる。なお、以下の説明では、画像形成装置10は、画像形成指示と共に画像データが画像形成装置10に入力されている状態であるとする。また、片面印刷時に画像が形成される面、及び両面印刷時に最初に画像が形成される面を第1面と称する。また、両面印刷時に2回目に画像が形成される面を第2面と称する。
ステップS11において、制御部90は、次の画像形成処理が第1面印刷かどうかを判定する。ここで、第1面印刷とは、前記第1面への画像形成処理のことである。ステップS11の判定処理は、印刷用紙Pに画像が形成されたときに生じるカールの方向を判定するための処理である。本実施形態では、前記第1面印刷である場合に、画像形成面側へカールが生じると判定し、前記第1面印刷ではない場合に画像形成面の裏面である第2面側がカールすると判定する。かかる判定を行う制御部90が、本発明のカール方向判定部の一例である。
具体的には、ステップS11において、制御部90は、外部から入力された印刷ジョブに片面印刷指示が含まれている場合に、前記第1面印刷と判定する。また、不図示のスキャナーから画像データと共に片面印刷指示が入力された場合に、制御部90は前記第1面印刷と判定する。また、両面印刷指示が入力された場合であっても、最初に画像を形成する動作が行われる場合に、制御部90は前記第1面印刷と判定する。
ステップS11で前記第1面印刷であると判定されると、制御部90は、ステップS12において、カール矯正部60を前記第1位置(図3に示される位置)に配置する。具体的には、制御部90は、モータードライバー96に制御信号を供給して、ケーシング回転用モーター70を駆動させる。これにより、制御部90は、ケーシング65を回転させて、カール矯正部60を前記第1位置まで回転させる。その後、制御部90は、処理をステップS15に移行する。
ステップS11で前記第1面印刷ではないと判定されると、制御部90は、ステップS13において、前記第1面の画像濃度と前記第2面の画像濃度とを比較する。ここで、前記第1面印刷ではない場合とは、両面印刷指示が入力された場合であって、2回目に画像が形成される第2面印刷(第2面への画像形成処理)が行われる場合である。この場合は、前記第1面に形成される画像データと前記第2面に形成される画像データが画像形成装置10に入力されている。そのため、制御部90は、それぞれの画像データに含まれる画像濃度情報から、いずれの面の画像の濃度値が高いかを比較して判定する。ここで、前記第1面の画像濃度が高い場合は、前記第2面への画像形成が行われても前記第1面側へ印刷用紙Pがカールする傾向にある。この場合、前記第2面印刷が行われる前に反転搬送路29によって印刷用紙Pが反転されている。そのため、前記第2面印刷時に搬送路27を搬送される印刷用紙Pは前記第1面側、つまり、図2において下向きにカールしている。したがって、ステップS13において前記第1面の画像濃度が高いと判定された場合は、制御部90は、ステップS14において、カール矯正部60を前記第2位置(硬質ローラー61が加熱ローラー41側に配置される位置)に配置する。具体的には、制御部90は、モータードライバー96に制御信号を供給して、ケーシング回転用モーター70を駆動させる。これにより、制御部90は、ケーシング65を回転させて、カール矯正部60を前記第2位置まで回転させる。一方、前記第2面の画像濃度が高い場合は、前記第2面への画像形成が行われることにより前記第2面側へ印刷用紙Pがカールする傾向にある。そのため、前記第2面印刷時に搬送路27を搬送される印刷用紙Pは前記第2面側、つまり、図2において上向きにカールしている。したがって、ステップS13において前記第2面の画像濃度が高いと判定された場合は、制御部90は、カール矯正部60を前記第1位置(軟質ローラー62が加熱ローラー41側に配置される位置)に配置させて(S12)、処理をステップS15に移行する。なお、カール矯正部60を前記第1位置または前記第2位置に回動させる回動制御を行う制御部90が、本発明の回動制御部の一例である。
次に、ステップS15において、制御部90は、印刷用紙Pの画像形成面に形成される画像の濃度値を判定する。具体的には、制御部90は、図6に示される領域P1〜P5ごとに濃度値を画像データに含まれる濃度情報から取得する。なお、濃度値の取得方法については、様々な方法が採用可能であり、例えば、画像形成時にカウントされるドットカウント値に基づいて濃度値を取得することも可能である。また、画像形成後の紙面の濃度を検知する濃度センサーが設けられている場合は、その濃度センサーからの出力信号に基づいて濃度値が取得されてもよい。なお、ステップS15において濃度値を判定する制御部90が、本発明の濃度取得部の一例である。
次のステップ16では、制御部16は、印刷用紙Pの搬送方向の先頭にある領域P1がカール矯正部60に到達したかどうかを判定する。具体的には、制御部90は、用紙センサー20からの信号に基づいて印刷用紙Pの先端の位置を検知してから、カール矯正部60までの距離を搬送させた場合に、その搬送量に基づいて領域P1がカール矯正部60に到達したと判定する。なお、以下において、領域P1〜P5についても、制御部90が、印刷用紙Pを搬送させた搬送量に基づいて各領域がカール矯正部60に到達したかどうかを判定する。
次のステップS17では、制御部90は、ステップS15で取得した領域P1の濃度値が予め定められた前記基準値以上であるかどうかを判定する。ここで、濃度値が前記基準値以上であると判定されると、制御部90は処理をステップS18に移行する。一方、濃度値が前記基準値未満であると判定されると、制御部90は処理をステップS19に移行する。
ステップS18では、制御部90は、印刷用紙Pの搬送速度の設定値を前記第1速度V1に変更する。例えば、領域P1の濃度値が前記基準値以上である場合は、領域P1がカール矯正部60を通過するときに、印刷用紙Pが前記第1速度V1で搬送される(図8(A)参照)。ここで、前記第1速度V1は、前記基準値よりも大きい濃度値に対応して予め定められた設定速度である。画像の濃度値が大きければ印刷用紙Pのカールも大きい。また、画像の濃度値が小さければ印刷用紙Pのカールも小さい。そのため、カール矯正部60を通過する印刷用紙Pの搬送速度は、そのカールを矯正可能な程度の速度に定められている。
ステップS19では、制御部90は、印刷用紙Pの搬送速度の設定値を前記第1速度V1よりも速い前記第2速度V2に変更する。これにより、領域P1がカール矯正部60を通過するときに、印刷用紙Pが前記第2速度V2で搬送される。前記第2速度V2は、前記基準値よりも小さい濃度値に対応して予め定められた設定速度である。ここで、カール矯正部60における搬送速度が速いほどカールの矯正の程度が小さく、搬送速度が遅いほどカールの矯正の程度が大きい。そのため、本実施形態では、カールが大きいとき(濃度値が高いとき)に設定される前記第1速度V1は、前記第2速度V2よりも遅い速度に設定されている。なお、ステップS18及びS19において印刷用紙Pの搬送速度を変更する制御部90が、本発明の速度制御部の一例である。
本実施形態では、ステップS18及びS19において印刷用紙Pの搬送速度の設定値が前記第1速度V1または前記第2速度V2に変更される場合は、定着部19及び排出ローラー対23による印刷用紙Pの搬送速度も同じ速度に変更される。これにより、搬送速度に差が生じなくなり、円滑に印刷用紙Pが搬送路28を搬送される。
ステップS18及びS19の処理が終わると、制御部90は、処理をステップS20に移行する。ステップS20では、制御部20は、次の領域Pk(k=2,3,4,5)がカール矯正部60に到達したかどうかを判定する。ここで、次の領域Pkがカール矯正部60に到達したと判定されると、制御部90は、ステップS17以降の処理を繰り返す。つまり、制御部90は、次の領域Pkの濃度値が前記基準値以上であるかどうかを判定し、濃度値が基準値以上の場合に前記第1速度V1で印刷用紙Pを搬送し、濃度値が基準値未満の場合に前記第2速度V2で印刷用紙Pを搬送する。制御部90はこのような処理を領域P1〜P5ごとに繰り返す。例えば、領域P3の濃度値が前記基準値未満である場合は、領域P3がカール矯正部60を通過するときに、印刷用紙Pが前記第2速度V2で搬送される(図8(B)参照)。
ステップS21では、制御部90は、印刷用紙Pの搬送方向の後端側の領域P5がカール矯正部90を通過したかどうかを判定する(図8(C)参照)。ここで、領域P5がカール矯正部90を通過したと判定されると、制御部90は、カール矯正部60における印刷用紙Pの搬送速度を変更前の標準速度V0に戻して、前記標準速度V0で硬質ローラー61を回転させる。
[実施形態の作用効果]
以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置10においては、画像形成後の印刷用紙Pに生じるカールの方向に応じてカール矯正部60がそのカールを矯正可能な位置(第1位置または第2位置)に配置される。そのため、印刷用紙Pのカールを適切に矯正できる。また、印刷用紙Pに生じるカールの大きさに応じてカール矯正部60を通過する印刷用紙Pの搬送速度が設定される。つまり、カールが大きいときは搬送速度が遅い速度(第1速度V1)に設定され、カールが小さいときは搬送速度が速い速度(第2速度V2)に設定される。そのため、矯正不足が生じることもなく、また、矯正しすぎて逆方向へ印刷用紙Pをカールさせることもなく、印刷用紙Pに生じたカールを確実に除去することができる。
なお、上述の実施形態では、印刷用紙Pの領域P1〜P5を設定し、その領域ごとに印刷用紙Pの搬送速度を変更する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、印刷用紙Pを5つ未満の領域または6つ以上の領域に分割して、それぞれの領域ごとに印刷用紙Pの搬送速度を変更するようにしてもよい。また、印刷用紙Pに分割領域を設定せずに、前記第1面及び前記第2面それぞれの全域の濃度値に基づいて印刷用紙Pの搬送速度を変更するようにしてもよい。また、領域ごとにステップS17の判定を行わずに、常に画像形成面における濃度値と前記基準値とを比較判定し、その判定結果に応じてリアルタイムにカール矯正部60における印刷用紙Pの搬送速度を変更するようにしてもよい。
また、上述の実施形態では、カール矯正部60を搬送される印刷用紙Pの搬送速度を前記第1速度V1または前記第2速度V2のいずれかに設定する例について説明したが、本発明はこれに限られない。2つ以上の前記基準値と3つ以上の設定速度を予め定めておき、濃度値に応じて複数の設定速度から選択された一の設定速度に印刷用紙Pの搬送速度を変更するようにしてもよい。
また、上述の実施形態では、前記第2面印刷において、既に画像形成が行われた裏面(第1面)側の各領域の濃度を考慮せずに搬送速度を設定する例について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、前記第2面印刷において、第1面側の各領域における画像濃度と第2面の各領域の画像濃度とを比較して、その濃度差に基づいて搬送速度を設定するようにしてもよい。具体的には、前記第2面印刷のときは前記第2面側へ印刷用紙Pがカールする場合を考える。この場合、図7のフローチャートにおいて、前記第2面印刷のときは必ずカール矯正部60を前記第2位置に配置させる。このような構成において、例えば、第2面印刷における領域P1に対応する第1面の領域は領域R5であるから、前記第2面印刷において、第2面の領域P1の濃度と第1面の領域P5の濃度との濃度差が所定の閾値以上である場合に、カール矯正部60による搬送速度を遅くし、前記濃度差が所定の閾値未満である場合に、カール矯正部60による搬送速度を速くすることが考えられる。このような構成であっても、印刷用紙Pにおけるカールを確実に除去することができる。
本開示の範囲は、請求項の記載に先行する詳細な説明ではなく、添付の請求項の記載により定義されるので、本明細書に記載の実施形態は、例示に過ぎず、かつ非限定的であると理解されたい。従って、特許請求の範囲から逸脱しない変更の全て、または均等物が、請求の範囲に含まれる。
10:画像形成装置
18:画像形成部
19:定着部
20:用紙センサー
22:用紙排出口
28:搬送路
29:反転搬送路
31:感光体ドラム
44:搬送ローラー対
60:カール矯正部
61:硬質ローラー
62:軟質ローラー
70:ケーシング回転用モーター
75:硬質ローラー回転用モーター
90:制御部

Claims (3)

  1. 記録媒体にトナー像を転写することにより前記記録媒体に画像をする画像形成部と、
    前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着部と、
    前記定着部よりも前記記録媒体の搬送方向の下流側の下流搬送路に設けられ、正回転することによって前記記録媒体を前記下流搬送路の出口から排出し、逆回転することによって前記記録媒体を前記出口側と反対側の逆方向へ搬送する排出ローラー対と、
    前記下流搬送路における前記定着部と前記排出ローラー対との間に設けられ、弾性の異なる部材で構成され互いに圧接された一対のローラー対を有し、前記画像形成部による画像形成後の前記記録媒体を前記ローラー対で挟持しつつ搬送することにより前記記録媒体に生じたカールを矯正するカール矯正部と、
    前記排出ローラー対によって前記下流搬送路を逆方向へ搬送される前記記録媒体の表裏を反転させて前記画像形成部に前記記録媒体を搬送する反転搬送部と、
    前記記録媒体の画像形成面において前記カール矯正部の前記ローラー対による搬送方向の下流側の端部から上流側の端部へ向けて分割された複数の分割領域ごとに前記画像の濃度値を取得する濃度取得部と、
    前記反転搬送部を経て両面に画像が形成された前記記録媒体の前記分割領域ごとに、前記記録媒体の両面における対応する前記分割領域の前記濃度値の差に基づいて、前記カール矯正部の前記ローラー対による記録媒体の搬送速度を変更するとともに、前記定着部および前記排出ローラー対による前記記録媒体の搬送速度を前記カール矯正部による搬送速度と同じ速度に変更する速度制御部と、を備え、
    前記速度制御部は、前記濃度値の差が基準値よりも高い場合に前記カール矯正部の前記ローラー対による搬送速度を予め定められた第1速度に変更し、前記濃度値の差が前記基準値よりも低い場合に前記カール矯正部の前記ローラー対による搬送速度を前記第1速度よりも速い第2速度に変更する、画像形成装置。
  2. 前記カール矯正部は、前記ローラー対における各ローラーの配置を逆転可能なように前記ローラーの軸に平行な回動軸を中心に回動可能に支持されており、
    前記カール矯正部を回動させる駆動部と、
    画像形成後の記録媒体のカールの方向を判定するカール方向判定部と、
    前記駆動部を駆動制御して、前記カール方向判定部によって判定されたカールの方向とは逆の方向へ矯正可能な位置に前記カール矯正部を回動させる回動制御部と、を更に具備する請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記ローラー対は、柔軟な材料で形成された軟質ローラーと前記軟質ローラーよりも硬質な材料で形成された硬質ローラーとによって構成されている請求項1または2に記載の画像形成装置。
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