JPH0986760A - 用紙のカール矯正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 用紙のカールの方向や大きさに応じて適正な
矯正を行なうことができる用紙のカール矯正装置を提供
すること 【解決手段】 用紙搬送経路に設けられ用紙のカールの
方向及び大きさを検出するカール状態検出装置５と、カ
ール状態検出装置５よりも下流側に設けられカール状態
検出装置５により検出された用紙のカールの方向及び大
きさに応じて用紙の進行方向を制御してカール矯正を行
なうカール矯正装置８を備えている。

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
等の画像形成装置において使用されるカール矯正装置に
関し、特に、カールの方向や大きさに応じた矯正を行う
カール矯正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、レーザプリンタにおいては、
一様に帯電された感光体の表面が画像情報で変調された
レーザ光により露光され、感光体の表面上に静電潜像が
形成される。この静電潜像は、現像器により現像されて
感光体の表面上にトナー像が形成される。このトナー像
は用紙上に転写され、トナー像が転写された用紙は定着
装置を通過し、トナー像が用紙に定着される。

【０００３】定着装置は、一般に互いに圧接された加熱
ローラと加圧ローラとから構成されており、トナー像が
転写された用紙が加熱ローラと加圧ローラの間のニップ
部を通過する時に、トナーに熱と圧力が印加されトナー
が溶融して用紙に定着される。

【０００４】この定着処理の際には、用紙にも熱と圧力
が印加されため用紙がカールする。この用紙のカールの
方向及び大きさは、定着部を通過した用紙の紙質、紙
厚、環境等の影響により異なる。

【０００５】また定着装置以外の箇所、たとえば、用紙
トレイ内においても、用紙の表裏の含水量の差に起因し
てカールが生じる場合もある。

【０００６】用紙がカールすると、後続する用紙搬送経
路に紙詰まりを生じたり、用紙を取り出した後の取扱い
が不便になるという問題がある。特に、両面複写を行な
う場合には、片面に画像が形成された用紙が、装置内の
画像形成用の長い搬送経路を再度通過するため、用紙に
カールがあると不都合である。

【０００７】そこでこのような用紙のカールを矯正する
ために、用紙の搬送経路中にカール矯正装置が設けられ
ている。

【０００８】たとえば、特開平３ー１５２０５７号公報
には、定着装置の下流側に、用紙挿入口と用紙排出口が
それぞれ共通とされた複数の用紙案内部材を上下方向に
関して並列的に設け、上側の用紙案内部材を上に凸に湾
曲させると共に搬送経路中央部に矯正ロールを設け、中
央の用紙案内部材を直線状とし、下側の用紙案内部材を
下に凸に湾曲させると共に搬送経路中央部に矯正ロール
を設けたカール除去装置が記載されている。同公報に記
載の装置によれば、たとえば、用紙搬送に対して直交す
る方向から見て上向きにカールした用紙は、自動的に上
側の用紙案内部材に進入し、用紙案内部材が有する上に
凸に湾曲により、用紙の上向きのカールが矯正されると
している。

【０００９】しかしながら、同公報に記載の装置におい
ては、用紙は、単純に先端の高さに応じて、異なった用
紙案内部材に進入するようになっているので、実際には
用紙を確実に振り分けることは出来ず、紙詰まりが発生
しやすいという問題がある。たとえば、中程度の上向き
カールを有する用紙は、上側の上に凸の用紙案内部材の
入口と中央の直線状の用紙案内部材の入口の境界部分に
衝突するので、紙詰まりが発生する。また、用紙の湾曲
は、用紙の搬送方向に関してだけではなく、用紙の搬送
方向と直交する方向に関しても発生する。したがって、
用紙の先端部において中央部の高さと両端部の高さが異
なることもあり得る。このような場合にも、用紙の先端
は、複数の用紙案内部材の入口の境界部分に衝突し、紙
詰まりが発生する。また、同公報に記載の装置において
は、用紙のカールの大きさに拘わらず、用紙案内部材の
湾曲の程度は固定であるので、カールの矯正が不足した
り、過剰に矯正して逆カールが発生するという問題もあ
る。

【００１０】また従来の別のカール矯正装置として、特
開昭５６ー４８３４３号公報に記載のものが知られてい
る。同公報に記載の装置においては、それぞれ硬質径小
ロールと軟質径大ロールからなり、それぞれ反対向きの
カール補正を行なう二つのカール取り手段を用紙搬送経
路に沿って配置し、カールの有無及びカール方向に応じ
てカール取り手段を選択的に動作させている。

【００１１】しかしながら、同公報に記載の装置におい
ては、径大ロールの表面に設けられたゴム等の弾性変形
によりカールの矯正を行なっているので、長期間の使用
に際して、ロール磨耗や変質により矯正性能が低下する
という問題があった。また、それぞれ逆向きのカールの
補正を行なう二つの矯正手段を設ける必要があるため、
構造が複雑化するという問題がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、用紙
のカールの方向や大きさに応じて適正な矯正を行なうこ
とができ、しかも、構造が簡単で耐久性に優れた用紙の
カール矯正装置を提供することを課題とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の用紙のカール矯
正装置は、用紙搬送経路を挟むように配置され用紙進行
とは直交する方向に用紙の面を横切る軸を中心として回
動可能に設けられた一対の平行板と、該平行板の方向を
修正すべき用紙のカールの方向及び大きさに応じて変更
する手段とを備えていることを特徴とする。

【００１４】本発明の用紙のカール矯正装置は、用紙搬
送経路に沿って配置され用紙進行とは直交する方向に用
紙の面を横切る軸を中心として回動可能に設けられた板
状体と、該平行板の方向を修正すべき用紙のカールの方
向及び大きさに応じて変更する手段とを備えていること
を特徴とする。

【００１５】本発明の用紙のカール矯正装置は、用紙搬
送経路を挟むように配置され用紙進行とは直交する方向
に用紙の面を横切る軸を中心として回動可能に設けられ
た硬質材料よりなる一対のロールと、一対のロールの方
向を修正すべき用紙のカールの方向及び大きさに応じて
変更する手段とを備えていることを特徴とする。

【００１６】本発明の用紙のカール矯正装置は、用紙搬
送経路を挟むように配置され用紙の面に対して斜め方向
に進退可能に設けられた一対の可動シュートと、一対の
可動シュートの進退を修正すべき用紙のカールの方向及
び大きさに応じて変更する手段とを備えていることを特
徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の用紙のカール矯
正装置が適用される画像形成装置の概略構成を示す模式
図である。

【００１８】画像形成部１は、たとえば、電子写真法に
より感光体１ａ上にトナー像が形成されるものである。
一方、給紙トレイ２に収容された用紙３は、用紙搬送経
路Ａ，Ｂに沿って搬送され、画像形成部１における画像
形成のタイミングに合わせて画像形成部１に搬送され、
感光体１ａ上のトナー像が用紙の第１面に転写される。
転写後の用紙は、用紙搬送経路Ｃに沿って搬送され、定
着装置４を通過して定着処理を受け、更に用紙のカール
の方向及び大きさを検出するカール状態検出装置５を通
過して切換ゲート６の位置に至る。なお、カール状態検
出装置５の詳細については後述する。片面画像形成の場
合には、切換ゲート６により用紙搬送経路が矢印Ｄで示
す方向に切り換えられ、排紙トレイ７に排出される。両
面画像形成の場合には、切換ゲート６により用紙搬送経
路が矢印Ｅで示す方向に切り換えられ、用紙のカールを
矯正するカール矯正装置８を通過し、用紙搬送経路Ｆに
沿って搬送され、中間トレイ２ａに収容される。なお、
カール矯正装置８の詳細については後述する。

【００１９】中間トレイ２ａに収容された用紙３は、用
紙搬送経路Ｇ，Ｂに沿って搬送され、画像形成部１にお
ける第２面に対応する画像形成のタイミングに合わせて
画像形成部１に搬送され、感光体１ａ上のトナー像が用
紙の第２面に転写される。これにより、用紙の両面に画
像が形成される。両面画像形成後の用紙は、再度定着装
置４、カール状態検出装置５を通過し、今度は切換ゲー
ト６により用紙搬送経路が矢印Ｄで示す方向に切り換え
られ、排紙トレイ７に排出される。

【００２０】図２は、上述したカール状態検出装置４及
びカール矯正装置８を示す概略断面図である。

【００２１】加熱ローラ４ａと加圧ローラ４からなる定
着装置４の出口付近には、定着後の用紙の先端の状態を
検出するためのカール状態検出装置５が配置されてい
る。このカール状態検出装置５は、用紙を用紙搬送経路
Ｃに沿って搬送する搬送ロール９及び用紙搬送経路Ｃに
沿って互いに異なったＮ個の位置においてそれぞれ用紙
搬送中心を挟んで上下に配置された２Ｎ個のカール検出
センサ１０〜１５を備えている。これらのカール検出セ
ンサ１０〜１５の出力は、後述するＣＰＵに供給されて
おり、これらのカール検出センサ１０〜１５の出力に基
づいてカールの方向及び大きさを検出する。これらのカ
ール検出センサ１０〜１５は、上流側から下流側に向け
て、大きなカールから小さなカールの順で検出する。

【００２２】図３は、カール状態検出装置５の動作を説
明するための概略断面図である。各カール検出センサ１
０〜１５は、用紙の先端で押されることにより揺動する
アクチュエータ１０ａ〜１５ａを備えており、各アクチ
ュエータが所定角度まで傾動したときに、カール検出セ
ンサの内部に設けられたフォトセンサ（図示せず）の前
をアクチュエータが横切りカール検出センサがオンとな
る。

【００２３】上向きの大きなカールを有する用紙３がカ
ール状態検出装置５を通過するときには、用紙が搬送ロ
ール９を出た直後において用紙３の先端が大きく上側に
変位しているので、図３（ａ）に示すように、最初に最
上流で上側のカール検出センサ１１のアクチュエータ１
０ａが所定角度まで揺動し、カール検出センサ１１がオ
ンとなる。用紙３が更に搬送されるに連れて、カール検
出センサ１２，１４がオンとなる。また、カール検出セ
ンサ１１，１３，１５はいずれもオンしない。したがっ
て、少なくともカール検出センサ１０がオンになるとき
には、用紙の先端に上向きの大きなカールが存在してい
ると判断することができる。

【００２４】次に、下向きの小さなカールを有する用紙
３がカール状態検出装置５を通過するときには、用紙が
搬送ロールを出た直後においては用紙３の先端の変位量
はすくないので、カール検出センサ１１，１３のアクチ
ュエータ１１ａ，１３ａは押圧されるが、揺動角度は所
定角度よりも小さいのでカール検出センサ１１，１３は
オンしない。用紙３の先端がカール検出センサ１５に達
すると、図３（ｂ）に示すように、用紙３のかなりの部
分が搬送ロール９の外側にでるので、用紙３の先端が十
分に下方に変位し、アクチュエータ１５ａが所定角度以
上揺動し、カール検出センサ１５がオンとなる。また、
カール検出センサ１０，１２，１４はいずれもオンしな
い。したがって、カール検出センサ１５のみがオンにな
るときには、用紙の先端に下向きの小さなカールが存在
していると判断することができる。

【００２５】また、いずれのセンサもオンしないときに
は、カールは存在しない、或いは、無視できる程度に小
さいと判断することができる。

【００２６】カール状態検出装置５を通過した用紙は、
切換ゲート６の位置に至る。画像形成モードが片面画像
形成であり、且つ、上記カール状態検出装置５により用
紙にカールが無いと判断された場合には、切換ゲート６
は一点鎖線で示す姿勢に切り換えられ、用紙は用紙搬送
経路Ｄに沿って搬送され、そのまま排紙トレイ７に排出
される。

【００２７】用紙にカールがあると判断された場合に
は、切換ゲート６は実線で示す姿勢に切り換えられ、用
紙は用紙搬送経路Ｅに沿って搬送され、カール矯正装置
８に至る。

【００２８】カール矯正装置８は、用紙搬送経路の途中
に設けられ、用紙の進行方向を用紙の紙面に対して直交
する方向に偏向する可変用紙進行方向偏向部材１６と、
この可変用紙進行方向偏向部材１６に対して用紙を送り
込むカール矯正ロール１７と、可変用紙進行方向偏向部
材１６の偏向角度を変えるための駆動モータ１８等を備
えている。

【００２９】図４は、可変用紙進行方向偏向部材１６の
駆動機構を示す模式図である。可変用紙進行方向偏向部
材１６は、断面が細長い矩形状の板金製の角筒状体であ
り、その長手方向の両端部に軸１９が設けられている。
この軸１９は図示しない軸受部材により回動自在に支持
されており、可変用紙進行方向偏向部材１６は、用紙シ
ュート２０ａを介して送られてきた用紙３の進行方向を
用紙の紙面に対して直交する方向に所定の角度だけ偏向
する。可変用紙進行方向偏向部材１６の軸１９に固定さ
れたプーリー２１と、駆動モータ１８の回転軸２２に固
定されたプーリー２３との間には駆動ベルト２４が巻き
掛けられている。駆動モータ１８としては、たとえば、
正逆回転可能なステッピングモータを使用する。

【００３０】駆動ベルト２４の所定箇所には駆動ベルト
２４の基準位置を示すアクチュエータ２５が取り付けら
れており、また、駆動ベルト２４の移動経路に沿ってア
クチュエータ２５の位置を検出するための二つの位置セ
ンサ２６，２７が配置されている。

【００３１】図５は、上述したカール状態検出装置５及
びカール矯正装置８の動作を制御する電気回路を示すブ
ロック図である。

【００３２】前記カール検出センサ１０〜１５の出力は
ＣＰＵ２８に供給されており、ＣＰＵ２８はＲＯＭ２９
に書き込まれたプログラムをＲＡＭ３０をワークエリア
として使用して実行し、予め設定されている判断基準に
基づいてカールの方向及び大きさを判別する。

【００３３】ＣＰＵ２８には、切換ゲート６を駆動する
切換ゲートソレノイド３１を制御するソレノイド駆動回
路３２、モータ１８の回転を制御するモータ駆動回路３
３、位置センサ２６，２７が接続されている。ＣＰＵ２
８は、カール状態検出装置５によって検出されたカール
状態に応じてモータ１８の回転を制御し、可変用紙進行
方向偏向部材１６を所定の角度まで偏向させる。このモ
ータ１８の回転を制御する際には、二つの位置センサ２
６，２７の出力に基づいて駆動ベルト２４の位置決めを
行なう。

【００３４】次に、上述のようにして検出したカール状
態に応じてカール矯正装置８の動作を制御する動作につ
いて説明する。

【００３５】初期状態においては、可変用紙進行方向偏
向部材１６の用紙進行方向が、用紙シュート２０ａによ
り用紙搬送方向と一致するように、すなわち、中立状態
となるように、モータ１８の回転が制御される。この中
立状態のときに、ベルト２４のアクチュエータ２５が二
つの位置センサ２６，２７の中心に位置するように設定
されている。

【００３６】たとえば、いま用紙の先端が上向きに大き
くカールしていることが検出された場合には、先ず、図
６に示すように、切換ゲート６が実線で示す姿勢に切り
換えられ、用紙は用紙搬送経路Ｅに沿って搬送され、カ
ール矯正装置８に至る。カール矯正装置８においては、
カール状態検出装置５によって検出されたカール状態に
応じて可変用紙進行方向偏向部材１６の偏向角度が制御
される。

【００３７】図７は、検出されたカール状態と可変用紙
進行方向偏向部材１６の偏向角度との関係を示す説明図
である。小さい下向きカールの場合には、図７（ａ）に
示すように、可変用紙進行方向偏向部材１６の偏向角度
を−３０°とする。但しここでは用紙進入方向を０°と
し、左回りを「＋」、右回りを「−」としている。これ
により、用紙の先端はカール方向とは反対側にカールの
量に応じた角度で曲げられるため、用紙のカールが適正
に矯正され、用紙のカールがなくなる。次に、大きい下
向きカールの場合には、図７（ｂ）に示すように、可変
用紙進行方向偏向部材１６の偏向角度を、図７（ａ）の
場合よりも大きな−４０°とする。これにより、用紙の
先端はカール方向とは反対側により大きく曲げられる野
で、大きいカールも適正に矯正される。カールの向きが
逆の場合は、すなわち、上向きカールの場合は、可変用
紙進行方向偏向部材１６が「＋」方向にカールの大きさ
に応じて偏向され、下向きカールの場合と同様にカール
が適正に矯正される。図７（ｃ）は大きい上向きカール
を補正するために可変用紙進行方向偏向部材１６の偏向
角度を＋４０°とした状態を示し、図７（ｄ）は、小さ
い上向きカールを補正するために可変用紙進行方向偏向
部材１６の偏向角度を＋３０°とした状態を示してい
る。

【００３８】上述の可変用紙進行方向偏向部材１６の偏
向角度は以下のようにして制御する。

【００３９】例えば、可変用紙進行方向偏向部材１６の
角度を、図６に示す０°から、図６に実線で示す−４０
°に変更する場合には、先ずモータ１８を左向きに回転
させる。これにより、ベルト２４も左向きに回転し、ア
クチュエータ２５が左側のセンサ２６を通過し、センサ
２６がオンとなる。センサ２６は左側の基準角度、たと
えば、−２０°に対応した位置に配置されているので、
この時点からモータ１８に２０°分の左向き回転パルス
を印可することにより、可変用紙進行方向偏向部材１６
の角度を−４０°に設定することができる。他の角度に
関しても同様である。

【００４０】上述したように、カール矯正装置８におい
ては、カール状態検出装置５によって検出されたカール
の向き及び大きさに応じて可変用紙進行方向偏向部材１
６の偏向角度が制御されるので、用紙のカールの向き及
び大きさに拘わらず、用紙のカールを適正に矯正するこ
とが、カールのない用紙が得られる。

【００４１】カールを矯正した後の用紙は、図１に示す
ように、用紙搬送経路Ｆに沿って搬送され、中間トレイ
２ａに収容される。中間トレイ２ａに収容された用紙３
は、用紙搬送経路Ｇ，Ｂに沿って搬送され、画像形成部
１における第２面に対応する画像形成のタイミングに合
わせて画像形成部１に搬送され、感光体１ａ上のトナー
像が用紙の第２面に転写される。これにより、用紙の両
面に画像が形成される。

【００４２】この第２面の画像形成の際には、第１面の
画像形成の際に形成されたカールは矯正されているの
で、紙詰まりが生じることはない。

【００４３】なお、上述の実施例においては、可変用紙
進行方向偏向部材１６を、用紙搬送経路を挟むように配
置され用紙進行とは直交する方向に用紙の面を横切る軸
を中心として回動可能に設けられた板金よりなる一対の
平行板から構成したが、図８（ａ），（ｂ）に示すよう
に、用紙搬送経路に沿って配置され用紙進行とは直交す
る方向に用紙の面を横切る軸を中心として回動可能に設
けられた板金よりなる板状体１６ａから構成することも
出来る。

【００４４】また、カール矯正ロールとして硬質ロール
を使用し、図９（ａ），（ｂ）に示すように、カール矯
正ロール対１７の一方のロール１７ａを傾動させたり、
図１０（ａ），（ｂ）に示すように、カール矯正ロール
１７対全体を傾動させてもよい。

【００４５】また、図１１（ａ），（ｂ）に示すよう
に、用紙搬送経路に対して斜め方向に進退可能な板金製
の可動シュート３４ａ，３４ｂを設け、可動シュート３
４ａ，３４ｂの進退を制御してカールを矯正するように
してもよい。

【００４６】

【発明の効果】以上述べたように。本発明においては、
板金等の硬質部材を使用してカールを矯正しているの
で、カール矯正装置を長寿命とすることが出来る。ま
た、共通の可変用紙進行方向偏向部材で、いずれの向き
のカールも矯正することが出来るので構成が簡単とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の用紙のカール矯正装置が適用される
画像形成装置の概略構成を示す模式図である。

【図２】 カール状態検出装置及びカール矯正装置を示
す概略断面図である。

【図３】 カール状態検出装置の動作を説明するための
概略断面図である。

【図４】 可変用紙進行方向偏向部材の駆動機構を示す
模式図である。

【図５】 カール状態検出装置及びカール矯正装置の動
作を制御する電気回路を示すブロック図である。

【図６】 カール矯正動作時のカール状態検出装置及び
カール矯正装置を示す概略断面図である。

【図７】 検出されたカール状態と可変用紙進行方向偏
向部材の偏向角度との関係を示す説明図である。

【図８】 可変用紙進行方向偏向部材の変形例を示す説
明図である。

【図９】 可変用紙進行方向偏向部材の他の変形例を示
す説明図である。

【図１０】 可変用紙進行方向偏向部材の更に他の他の
変形例を示す説明図である。

【図１１】 可変用紙進行方向偏向部材の更に他の他の
変形例を示す説明図である。

【符号の説明】

１…画像形成部、１ａ…感光体、２…給紙トレイ、２ａ
…中間トレイ、３…用紙、４…定着装置、５…カール状
態検出装置、６…切換ゲート、７…排紙トレイ、８…カ
ール矯正装置、９…搬送ロール、１０〜１５…カール検
出センサ、１６…可変用紙進行方向偏向部材、１７…カ
ール矯正ロール、１８…駆動モータ、１９…軸、２０…
用紙シュート、２１…プーリー、２２…回転軸、２３…
プーリー、２４…ベルト、２５…アクチュエータ、２
６，２７…位置センサ、２８…ＣＰＵ、２９…ＲＯＭ、
３０…ＲＡＭ、３１…切換ゲートソレノイド、３２，３
３…駆動回路、３４…可動シュート

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 用紙搬送経路を挟むように配置され用紙
   進行とは直交する方向に用紙の面を横切る軸を中心とし
   て回動可能に設けられた一対の平行板と、該平行板の方
   向を修正すべき用紙のカールの方向及び大きさに応じて
   変更する手段とを備えていることを特徴とする用紙のカ
   ール矯正装置。
2. 【請求項２】 用紙搬送経路に沿って配置され用紙進行
   とは直交する方向に用紙の面を横切る軸を中心として回
   動可能に設けられた板状体と、該平行板の方向を修正す
   べき用紙のカールの方向及び大きさに応じて変更する手
   段とを備えていることを特徴とする用紙のカール矯正装
   置。
3. 【請求項３】 用紙搬送経路を挟むように配置され用紙
   進行とは直交する方向に用紙の面を横切る軸を中心とし
   て回動可能に設けられた硬質材料よりなる一対のロール
   と、一対のロールの方向を修正すべき用紙のカールの方
   向及び大きさに応じて変更する手段とを備えていること
   を特徴とする用紙のカール矯正装置。
4. 【請求項４】 用紙搬送経路を挟むように配置され用紙
   の面に対して斜め方向に進退可能に設けられた一対の可
   動シュートと、一対の可動シュートの進退を修正すべき
   用紙のカールの方向及び大きさに応じて変更する手段と
   を備えていることを特徴とする用紙のカール矯正装置。