JP2013033156A - 画像形成装置及びカール除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録シートに対して適切な強度でカール除去を行うことができる画像形成装置及びカール除去装置を提供する。
【解決手段】カール除去部１では、弾性ローラ１１と硬質ローラ１２との間に記録シートを挟んでカール除去を行う。第１押圧部材１３１及び第２押圧部材１３２は硬質ローラ１２の両端部を弾性ローラ１１へ押し付ける。制御部６は、第１カム１４１及び第２カム１４２の回転角度を制御することにより、硬質ローラ１２の両端部の夫々が弾性ローラ１１へ食い込む食い込み量を調整する。記録シート上の画像濃度が濃い部分については食い込み量を大きくし、画像濃度が薄い部分については食い込み量を小さくするように、カール除去時に記録シートの部分別に食い込み量を調整する。画像に濃淡があってトナー量の分布が偏っている場合でも、記録シートの全体に対して適切な強度でカール除去が行われる。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成を行った後に画像を記録した記録シートのカールを除去する機能を有する画像形成装置及びカール除去装置に関する。

電子写真方式を用いる画像形成装置では、一般に、トナー像を記録シートに転写し、加熱及び加圧によりトナーを溶融して画像を記録シート上に定着させる。画像定着後の記録シートには、吸湿による膨張又はトナーの収縮によりカールが発生しやすい。このため、画像形成装置には、記録シートに発生したカールを除去する機能を備えたものがある。

特許文献１には、シリコンスポンジ等の弾性体から成る大径ローラと、より硬い金属製の小径ローラとを備え、小径ローラを大径ローラに押し付け、大径ローラと小径ローラとの間を通る記録シートのカールを除去する技術が開示されている。この技術では、小径ローラを大径ローラへ食い込ませる食い込み量を調整することにより、カール除去の強度を調整することができる。特許文献２には、ベルトと押圧ロールとの間を通る記録シートに対して曲げ作用を加えることによりカールを除去する技術が開示されている。この技術では、カムを用いて押圧量を調節する機構を設け、記録シートのサイズ、記録シートの種類又は画像濃度等に応じて押圧量を調整することができる。特許文献３には、圧接するローラ対間に記録シートを通過させてカールを除去する技術において、記録シートの水分量、記録シートの厚さ又は画像濃度等に基づいてローラの加圧力を制御することが開示されている。特許文献１〜３に開示された技術では、いずれもカール除去の強度を調整することができる。記録シートの厚さ又はトナーの量等に応じてカールの程度は異なるので、カール除去の強度を調整することにより、適切な強度で記録シートのカールを除去することが可能となる。

特開平８−２１７３１３号公報 特開平６−１１５７９１号公報 特開２０００−１７７９０７号公報

特許文献１〜３に開示された技術では、カール除去の強度の調整が可能であるものの、調整は記録シート単位に行われ、個々の記録シートについては全域で一様な強度でカール除去が行われる。しかしながら、一枚の画像中でトナー量の分布が偏っていることも多く、このような画像が記録された記録シートは、部分的に不適切な強度でカール除去が行われてしまうという問題がある。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、トナー量の分布が偏った画像を記録した記録シートについても適切な強度でカール除去を行うことができる画像形成装置及びカール除去装置を提供することにある。

本発明に係る画像形成装置は、画像データに基づいて形成した画像を記録シートに記録し、画像記録後の記録シートに発生したカールを除去する画像形成装置において、表面部分が弾性材でなる弾性ローラと、該弾性ローラよりも小径であり、表面部分が該弾性ローラよりも硬い材料でなる硬質ローラと、前記弾性ローラに前記硬質ローラが食い込むように互いを押し付ける押圧部と、該押圧部が前記弾性ローラに前記硬質ローラを食い込ませる食い込み量を制御する制御部とを備え、前記弾性ローラ及び前記硬質ローラは、画像記録後の記録シートを挟んで搬送することによってカールを除去するように構成してあり、前記制御部は、画像データから得られる搬送方向の画像濃度分布に応じて、前記弾性ローラ及び前記硬質ローラに挟まれる記録シートの搬送方向の部分別に前記食い込み量を調整するように構成してあることを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置では、前記押圧部は、前記硬質ローラの両端部を個別に前記弾性ローラに押し付けるように構成してあり、前記制御部は、前記硬質ローラの両端部の夫々を前記弾性ローラに食い込ませる食い込み量を、画像データから得られる搬送方向に直交した方向の画像濃度分布に応じて、個別に調整するように構成してあることを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置では、前記押圧部は、一端部が軸支されたアーム状に構成してあり、前記硬質ローラの端部に接触し、該端部を前記弾性ローラに押し付ける方向に揺動可能な押圧部材と、前記端部を前記弾性ローラに押し付ける向きに前記押圧部材を押す位置に配置してあり、前記押圧部材の押し付けにより前記端部が前記弾性ローラに食い込む食い込み量を回転角度に応じて変化させるカムとを有し、前記押圧部材及び前記カムは、前記硬質ローラの両端部の夫々に配置してあり、前記制御部は、前記硬質ローラの両端部に配置された前記カムの回転角度を個別に制御するように構成してあることを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置は、記録シートの両面に画像を記録する手段と、記録シートの一方の面に画像を記録した後、他方の面に画像を記録する前に、前記記録シートを前記弾性ローラ及び前記硬質ローラの位置へ搬送する手段とを更に備えることを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置では、前記制御部は、記録シートの画像濃度のより濃い部分が前記弾性ローラ及び前記硬質ローラに挟まれるときに、前記弾性ローラに前記硬質ローラを食い込ませる食い込み量をより大きくすべく、前記食い込み量を調整するように構成してあることを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置では、前記制御部は、前記弾性ローラに前記硬質ローラを食い込ませる食い込み量を、画像記録後の記録シート毎に調整するように構成してあることを特徴とする。

本発明に係るカール除去装置は、画像が記録された記録シートに発生したカールを除去するカール除去装置において、表面部分が弾性材でなる弾性ローラと、該弾性ローラよりも小径であり、表面部分が該弾性ローラよりも硬い材料でなる硬質ローラと、前記弾性ローラに前記硬質ローラが食い込むように互いを押し付ける押圧部と、該押圧部が前記弾性ローラに前記硬質ローラを食い込ませる食い込み量を制御する制御部とを備え、前記弾性ローラ及び前記硬質ローラは、画像記録後の記録シートを挟んで搬送することによってカールを除去するように構成してあり、前記制御部は、搬送方向の画像濃度分布に応じて、前記弾性ローラ及び前記硬質ローラに挟まれる記録シートの搬送方向の部分別に前記食い込み量を調整するように構成してあることを特徴とする。

本発明においては、弾性ローラと硬質ローラとで挟んで記録シートのカールを除去する画像形成装置又はカール除去装置は、搬送方向の画像濃度分布に応じて、硬質ローラが弾性ローラに食い込む食い込み量を記録シートの部分別に調整する。これにより、画像が記録された記録シートの搬送方向の各部分に適切な強度でカール除去が行われる。

また本発明においては、画像形成装置は、搬送方向に直交した方向の画像濃度分布に応じて、硬質ローラが弾性ローラに食い込む食い込み量を、硬質ローラの両端部の夫々について個別に調整する。これにより、搬送方向に直交した方向の記録シートの各部分に適切な強度でカール除去が行われる。

また本発明においては、画像形成装置は、硬質ローラの端部を押圧する押圧部材と、押圧部材が硬質ローラの端部を弾性ローラに食い込ませる食い込み量を変化させるためのカムとを硬質ローラの両端部に配置してある。カムの回転角度を制御することによって、硬質ローラの両端の食い込み量が個別に調整される。

また本発明においては、画像形成装置は、記録シートの両面に画像を記録する際に、一面に画像を記録した後、他面に画像を記録する前に、記録シートに発生したカールを除去する。

また本発明においては、画像形成装置は、画像濃度の濃い部分が弾性ローラと硬質ローラとで挟まれるときに、硬質ローラが弾性ローラに食い込む食い込み量を大きくする。これにより、画像濃度が濃いことで硬くなった記録シートの部分に対して、より大きい強度でカール除去が行われる。

また本発明においては、画像形成装置は、硬質ローラを弾性ローラに食い込ませる食い込み量の調整を、記録シート別に行う。記録された画像が互いに異なる複数の記録シートについて、夫々に適切な強度でカール除去が行われる。

本発明にあっては、記録シートの部分別にカール除去の強度を調整することにより、トナー量の分布が偏っている場合においても、記録シートの全体に対して適切な強度でカール除去が行われる等、優れた効果を奏する。

本発明に係る画像形成装置の内部構成の一部を示す構成図である。 画像形成装置の搬送路付近の詳細構成を示す構成図である。 カール除去部の構成、及び画像形成装置の電気的構成の一部を示すブロック図である。 硬質ローラを弾性ローラへ押し付ける押圧部の構成を示す斜視図である。 記録シートに記録した画像の濃度と、硬質ローラが弾性ローラに食い込む食い込み量との関係を示す特性図である。 記録シートの分割例を示す模式図である。 画像形成時に画像形成装置が行う処理の手順を示すフローチャートである。

以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の内部構成の一部を示す構成図である。画像形成装置は、電子写真方式で画像を形成し、紙又はトランスペアレントシート等の記録シートに画像を記録する装置である。画像形成装置は、例えば、原稿から画像を光学的に読み取って画像データを生成し、生成した画像データに基づいた画像を形成する機能、及び外部から受信した画像データに基づいた画像を形成する機能を備えるデジタル複合機である。画像形成装置は、画像記録後の記録シートに発生したカールを除去するカール除去部１を備えており、本発明のカール除去装置を含んでいる。

画像形成装置は、露光ユニット２１、画像形成ユニット２２、及び定着ユニット２３を備える。露光ユニット２１は、半導体レーザ及びレーザ光の光路を制御する機能を有する。画像形成ユニット２２は感光体ドラム２２１を備えている。露光ユニット２１は、画像データに基づいてレーザ光で感光体ドラム２２１を走査し、画像データに対応した静電潜像を感光体ドラム２２１上に形成する。露光ユニット２１は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）アレイ等の半導体レーザ以外の光源を用いた形態であってもよい。また画像形成ユニット２２は、感光体ドラム２２１上に形成された静電潜像にトナーを供給して顕像化する現像器２２２と、感光体ドラム２２１の表面に形成されたトナー像を記録シートに転写する転写器２２３とを備える。更に画像形成ユニット２２は、記録シートに転写されずに残ったトナーを感光体ドラム２２１の表面から回収するクリーニング器２２４を備える。定着ユニット２３は、トナー像を転写された記録シートを加熱及び加圧することにより、トナーで形成された画像を記録シートに定着させる。

画像形成装置は、複数枚の記録シートを収納可能な給紙カセット２４と、記録シートを載置可能な手差しトレイ２５とを備える。更に、画像形成装置は、画像を記録された記録シートが排出される排紙部２６を備えている。給紙カセット２４及び手差しトレイ２５から排紙部２６に至るまでの間には、記録シートが搬送されるための搬送路が設けられている。図１中には、搬送路を一点鎖線で示す。

図２は、画像形成装置の搬送路付近の詳細構成を示す構成図である。記録シートの搬送路は、導入路３１、第１排出路３２、第２排出路３３及びスイッチバック路３４から構成される。導入路３１は、給紙カセット２４及び手差しトレイ２５から、感光体ドラム２２１、転写器２２３、定着ユニット２３、及び分岐点３５を経て分岐点３６まで形成されている。第１排出路３２は、分岐点３５から排紙部２６まで形成されている。第２排出路３３は、分岐点３６から第１排出路３２へ合流する合流点３７まで形成されている。スイッチバック路３４は、分岐点３６から導入路３１の下部に形成されている。分岐点３５は、導入路３１が第１排出路３２又はスイッチバック路３４へ分岐する位置である。

導入路３１には、上流側から順に、センサ４１、搬送ローラ５１、感光体ドラム２２１、定着ユニット２３、センサ４２、及び搬送ローラ５２，５３が配置されている。センサ４１は、感光体ドラム２２１の上流側に配置されており、画像記録前の記録シートの先端及び後端の通過を検出する。センサ４２は、定着ユニット２３の下流側の近傍に配置されており、記録シートの後端の通過を検出して、記録シートへの画像記録が終了したことを検知する。搬送ローラ５１は、感光体ドラム２２１の回転軸と平行になるように用紙先端を揃え、感光体ドラム２２１上のトナー像が記録シート上の特定の位置に転写されるように回転が制御される。また、搬送ローラ５１、感光体ドラム２２１、及び定着ユニット２３中の定着ローラは、記録シートを所定の速度で搬送するように回転する。搬送ローラ５２，５３は、夫々正転方向に回転して上流側から下流側に向けて記録シートを搬送する。

第１排出路３２には、上流側から順に、搬送ローラ５４及びセンサ４３が配置されている。搬送ローラ５４は、正転方向に回転して上流側から下流側に向けて記録シートを搬送する。センサ４３は、搬送ローラ５４の下流側に配置されており、記録シートの先端を検出して、記録シートが搬送ローラ５４に挟まれていることを検知する。またセンサ４３は、記録シートの後端の通過を検出して、記録シートが排出されたことを検知する。

スイッチバック路３４には、分岐点３６から順に、正逆転ローラ５５１，５５２，５５３，５５４，５５５が配置されている。正逆転ローラ５５１，５５２，５５３，５５４，５５５は、正逆転可能な搬送ローラである。正逆転ローラ５５１，５５２，５５３，５５４，５５５は、正転方向に回転することにより、分岐点３６からスイッチバック路３４へ導き入れるように記録シートを搬送する。また正逆転ローラ５５１，５５２，５５３，５５４，５５５は、逆転方向に回転することにより、スイッチバック路３４から分岐点３６の方向へ送り出すように記録シートを搬送する。スイッチバック路３４は、記録シートの両面に画像を記録する際に、記録シートを表裏反転すべく往復搬送を行うためのものである。

記録シートの表面のみに画像を記録する場合、画像記録後の記録シートは、分岐点３５まで導入路３１を搬送され、分岐点３５から第１排出路３２を通って排出される。また、画像形成装置は、画像記録後の記録シートを表裏反転して排出することもできる。このとき、画像記録後の記録シートは、各搬送ローラによって分岐点３６まで導入路３１を搬送され、正逆転ローラ５５１の正転によってスイッチバック路３４へ一旦導かれる。次に、記録シートは正逆転ローラ５５１の逆転によって第２排出路３３を通って排出される。

記録シートの両面に画像を記録する場合、表面に画像を記録された後、裏面に画像を記録される前の記録シートは、各搬送ローラによって分岐点３６まで導入路３１を搬送され、分岐点３６から、カール除去部１が配置された搬送路へ導かれる。カール除去部１以降の搬送路には、センサ４４及び正逆転ローラ５６が配置されている。カール除去部１を通過した記録シートは正逆転ローラ５６によって搬送され、センサ４４が記録シートの後端を検出したときに、正逆転ローラ５６は回転を一旦停止した後、逆方向へ回転する。これにより、記録シートはこれまでと逆方向へ搬送され、スイッチバック路３４へ導かれる。その後、記録シートは、正逆転ローラ５５１，５５２，５５３，５５４，５５５の回転によってスイッチバック路３４を搬送され、再度導入路３１を搬送され、裏面に画像が記録される。裏面に画像が記録された記録シートは、第１排出路３２を通って排出される。このように、記録シートは、両面に画像が記録されるにあたって、一方の面に画像が記録された後、他方の面に画像が記録される前に、カール除去部１によってカールが除去される。

図３は、カール除去部１の構成、及び画像形成装置の電気的構成の一部を示すブロック図である。カール除去部１は、シリコンスポンジ等の弾性材料で表面が形成された弾性ローラ１１と、表面部分が弾性ローラ１１よりも硬い材料で形成された硬質ローラ１２とを含んでいる。硬質ローラ１２の表面部分は例えば金属材料で形成されている。硬質ローラ１２は弾性ローラ１１よりも小径であり、弾性ローラ１１及び硬質ローラ１２は対になっている。硬質ローラ１２は弾性ローラ１１に押し付けられており、弾性ローラ１１は駆動モータ７２によって回転駆動し、硬質ローラ１２は弾性ローラ１１に従動する。画像記録後の記録シートは、回転する弾性ローラ１１及び硬質ローラ１２に挟まれて加圧され、カールが除去される。硬質ローラ１２が弾性ローラ１１に押し付けられると、硬質ローラ１２が弾性ローラ１１の表面に食い込む。硬質ローラ１２が弾性ローラ１１の表面に食い込む食い込み量が大きいほどより強くカールが除去される。

図４は、硬質ローラ１２を弾性ローラ１１へ押し付ける押圧部の構成を示す斜視図である。カール除去部１は、アーム状の第１押圧部材１３１及び第２押圧部材１３２を含んでいる。第１押圧部材１３１及び第２押圧部材１３２は硬質ローラ１２の両端から硬質ローラ１２を挟む位置に配置されている。例えば、硬質ローラ１２に対して、第１押圧部材１３１は画像形成装置の正面側に配置されており、第２押圧部材１３２は画像形成装置の背面側に配置されている。

第１押圧部材１３１の一端部は、硬質ローラ１２に平行な固定軸１５に軸支されており、第１押圧部材１３１は固定軸１５を中心にして揺動可能となっている。同様に、第２押圧部材１３２の一端部は固定軸１５に軸支されており、第２押圧部材１３２は固定軸１５を中心にして揺動可能となっている。第１押圧部材１３１の長手方向の中央部分には、弾性ローラ１１に近い側が開口して逆側が閉じた溝状の軸受けが形成されてあり、硬質ローラ１２の一端から突出した軸１２１に軸受けが接触している。第２押圧部材１３２の長手方向の中央部分にも同様の軸受けが形成されてあり、硬質ローラ１２の他端から突出した軸１２１に接触している。図４中では、第２押圧部材１３２の軸受けは硬質ローラ１２に隠れている。

第１押圧部材１３１及び第２押圧部材１３２の他端部は、連結棒１６で連結されている。第１押圧部材１３１の他端部には、第１カム１４１が接触している。第１カム１４１は、平板カムであり、第１押圧部材１３１の他端部を弾性ローラ１１の方向へ押圧する位置に配置されている。第１カム１４１は、第１カム用モータ７４によって回転される。第１カム１４１が第１押圧部材１３１の他端部を押圧することにより、第１押圧部材１３１は固定軸１５を中心に弾性ローラ１１へ近づく向きに揺動する。第１押圧部材１３１が揺動することにより、第１押圧部材１３１は、中央部分の軸受けが接触した硬質ローラ１２の軸１２１を、弾性ローラ１１へ近づく向きに押圧する。このため、硬質ローラ１２の一端部は弾性ローラ１１へ近づく向きに押圧され、硬質ローラ１２の一端部は弾性ローラ１１に食い込む。第１押圧部材１３１が硬質ローラ１２の軸１２１を押圧する力の大きさは、第１カム１４１の回転角度によって異なる。従って、第１カム１４１の回転角度が変化することにより、硬質ローラ１２の一端部が弾性ローラ１１に食い込む食い込み量が変化する。

同様に、第２押圧部材１３２の他端部には、第２カム１４２が接触している。第２カム１４２は、第２カム用モータ７５によって回転される。第２カム１４２が第２押圧部材１３２の他端部を押圧することにより、第２押圧部材１３２は、固定軸１５を中心に回動し、中央部分の軸受けが接触した硬質ローラ１２の他端の軸１２１を、弾性ローラ１１へ近づく向きに押圧する。硬質ローラ１２の他端部は、弾性ローラ１１へ近づく向きに押圧され、弾性ローラ１１に食い込む。第２カム１４２の回転角度が変化することにより、硬質ローラ１２の他端部が弾性ローラ１１に食い込む食い込み量が変化する。第１カム用モータ７４及び第２カム用モータ７５はステッピングモータ又はエンコーダ付モータ等である。なお、第１カム１４１及び第２カム１４２は、回転中心が円板の中心からずれた偏心カムであってもよい。また、第１押圧部材１３１及び第２押圧部材１３２は、硬質ローラ１２の軸１２１を押圧するのではなく、硬質ローラ１２を直接に押圧する形態であってもよい。

画像形成装置は、カール除去部１の動作を制御するための制御部６を備えている。制御部６は、演算を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit ）６１を備えている。ＣＰＵ６１には、演算に必要なプログラム及びデータ、並びに演算に伴う一時的なデータを記憶する不揮発性のメモリ６２が接続されている。またＣＰＵ６１には、制御部６の外からデータを入力される入力部６３と、制御部６の外へデータを出力する出力部６４とが接続されている。出力部６４には、モータドライバ７１が接続されており、モータドライバ７１は駆動モータ７２を駆動させる。ＣＰＵ６１は、弾性ローラ１１を回転させるための制御信号を出力部６４からモータドライバ７１へ出力し、モータドライバ７１は制御信号に基づいて駆動モータ７２を駆動させ、弾性ローラ１１が回転する。

また、出力部６４には、モータドライバ７３が接続されており、モータドライバ７３は第１カム用モータ７４及び第２カム用モータ７５を駆動させる。ＣＰＵ６１は、第１カム用モータ７４及び第２カム用モータ７５を回転させるための制御信号を出力部６４からモータドライバ７３へ出力し、モータドライバ７３は制御信号に基づいて第１カム用モータ７４及び第２カム用モータ７５の夫々を個別に駆動させる。従って、ＣＰＵ６１からの制御信号に基づいて、第１カム１４１及び第２カム１４２の回転角度が定まり、硬質ローラ１２が弾性ローラ１１に食い込む食い込み量が定まる。カール除去部１、制御部６、モータドライバ７１、駆動モータ７２、モータドライバ７３、第１カム用モータ７４及び第２カム用モータ７５は、本発明のカール除去装置７を構成する。

画像形成装置は、原稿に記録された画像を光学的に読み取り、画像データを生成する画像読取部２７と、パーソナルコンピュータ等の画像形成装置外の情報処理装置から送信された画像データを受け付けるインタフェース部２８とを備えている。画像読取部２７及びインタフェース部２８は、制御部６の入力部６３に接続されており、画像データを入力部６３へ入力する。入力部６３には、各種のセンサからの信号も入力される。画像形成装置は、露光ユニット２１を制御する処理等の画像形成のための情報処理を制御部６で実行する形態であってもよく、画像形成のための情報処理を実行する処理部を制御部６とは別に備えた形態であってもよい。

次に、カール除去部１の動作制御を説明する。制御部６は、記録シートに記録した画像の濃度が濃いほど、硬質ローラ１２が弾性ローラ１１に食い込む食い込み量が大きくなるように、カール除去部１の動作を制御する。画像濃度が濃いほど、記録シート上の単位面積に転写されるトナーの量がより多くなり、定着後のトナーが固まって記録シートはより硬くなる。このため、記録シートに記録した画像の濃度が濃いほど、食い込み量を大きくしてより強い強度でカール除去を行う必要がある。

図５は、記録シートに記録した画像の濃度と、硬質ローラ１２が弾性ローラ１１に食い込む食い込み量との関係を示す特性図である。図５には、濃度と食い込み量との関係の概略を示している。カール除去のために必要な食い込み量は、画像の濃度にほぼ比例して増加する。制御部６のＣＰＵ６１は、画像データから、画像データに基づいた画像を記録シートに記録する際に記録シート上の特定の範囲内に記録すべきピクセル数又はドット数を計算し、計算したピクセル数又はドット数を画像の濃度として用いる。また、前述したように、硬質ローラ１２が弾性ローラ１１に食い込む食い込み量は、第１カム１４１及び第２カム１４２の回転角度によって定まる。第１カム１４１及び第２カム１４２の回転角度は、第１カム用モータ７４及び第２カム用モータ７５を駆動させるための制御信号によって定められる。メモリ６２は、図５に示す如き、画像の濃度を示すピクセル数又はドット数と、硬質ローラ１２が弾性ローラ１１に食い込む食い込み量に対応する第１カム用モータ７４及び第２カム用モータ７５の制御信号との対応関係を記録したデータテーブルを記憶している。

また、制御部６は、画像内の濃度分布に応じて、記録シートの部分別に、硬質ローラ１２が弾性ローラ１１に食い込む食い込み量を調整する制御を行う。画像の濃度分布に偏りがある場合、画像濃度が濃い部分はトナー量が多く記録シートが硬くなり、画像濃度が薄い部分は記録シートは柔らかくなる。画像濃度が薄い部分と同じ食い込み量で画像濃度が濃い部分のカール除去を行った場合は、カール除去が不十分となる。また、画像濃度が濃い部分と同じ食い込み量で画像濃度が薄い部分のカール除去を行った場合は、記録シートに逆向きのカールが発生することになる。このため、画像濃度分布に応じて、記録シートの部分別に食い込み量を調整する必要がある。

制御部６は、記録シートを複数の部分に分割し、硬質ローラ１２が弾性ローラ１１に食い込む食い込み量を各部分別に調整する。図６は、記録シートの分割例を示す模式図である。画像形成時の副走査方向は、搬送路を記録シートが搬送される搬送方向と同じであり、主走査方向は、搬送方向に直交する方向である。制御部６は、例えば、図６の例に示すように記録シートを４箇所の部分に分割して食い込み量を調整する。具体的には、副走査方向について搬送の前方側と後方側とに分割し、主走査方向について画像形成装置の正面側と背面側とに分割する。図６中には、分割した部分の境界を破線で示す。制御部６は、画像濃度が副走査方向に変動している場合に、硬質ローラ１２が弾性ローラ１１に食い込む食い込み量を記録シートの搬送方向の部分別に変更する制御を行う。例えば、搬送の前方側の画像濃度が濃く後方側の画像濃度が薄い場合、記録シートの前方側を硬質ローラ１２と弾性ローラ１１とで挟んでいるときに食い込み量を大きくし、記録シートの後方側を硬質ローラ１２と弾性ローラ１１とで挟んでいるときに食い込み量を小さくする。食い込み量の変更は、第１カム用モータ７４及び第２カム用モータ７５の制御信号を変更して、第１カム１４１及び第２カム１４２の回転角度を変更することによって行う。

また、制御部６は、画像濃度が主走査方向に変動している場合に、硬質ローラ１２が弾性ローラ１１に食い込む食い込み量を記録シートの正面側と背面側とで異ならせる制御を行う。例えば、正面側の画像濃度が濃く背面側の画像濃度が薄い場合、硬質ローラ１２の正面側の端部の食い込み量を大きくし、硬質ローラ１２の背面側の端部の食い込み量を小さくする。より詳しくは、制御部６は、第１カム１４１の回転角度を、食い込み量が大きくなる回転角度に制御し、第２カム１４２の回転角度を、食い込み量が小さくなる回転角度に制御する。以上のように、制御部６は、画像濃度の分布に応じて、第１カム１４１及び第２カム１４２の夫々の回転角度を変化させる制御を行う。

図７は、画像形成時に画像形成装置が行う処理の手順を示すフローチャートである。画像形成時には、まず、画像読取部２７又はインタフェース部２８から、制御部６の入力部６３へ画像データが入力される（Ｓ１）。ＣＰＵ６１は、入力された画像データが、記録シートの両面に画像を記録するための画像データであるか否かを判定する（Ｓ２）。画像データが記録シートの片面に画像を記録するための画像データである場合は（Ｓ２：ＮＯ）、画像形成装置は、電子写真方式で画像データに基づいて画像を形成する処理を実行し（Ｓ３）、処理を終了する。形成された画像は記録シートの片面に記録される。

ステップＳ２で画像データが記録シートの両面に画像を記録するための画像データである場合は（Ｓ２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は、記録シートの表面に記録すべき画像を表す画像データに基づいて、カール除去部１の動作を制御するための制御データを設定する（Ｓ４）。ステップＳ４では、ＣＰＵ６１は、まず、画像データに基づいて、記録シートの表面に記録すべき画像の濃度分布を求める。例えば、ＣＰＵ６１は、図６に示すように分割した画像の各部分に含まれるピクセル数又はドット数を計算し、計算したピクセル数又はドット数を各部分における画像濃度とする。またＣＰＵ６１は、求めた各部分における画像濃度に対応する第１カム用モータ７４及び第２カム用モータ７５の夫々の制御信号を、メモリ６２に記録したデータテーブルから読み出す。ＣＰＵ６１は、読みだした制御信号と、第１カム用モータ７４及び第２カム用モータ７５を制御すべきタイミングとを関連付けた制御データを設定し、設定した制御データをメモリ６２に記憶する。例えば、図６に示した左上の部分で画像濃度が濃く、他の部分が薄い場合は、ＣＰＵ６１は、記録シートの前方側を硬質ローラ１２と弾性ローラ１１とで挟んでいるタイミングで、食い込み量を大きくすべく第１カム１４１の回転角度を制御し、食い込み量を小さくすべく第２カム１４２の回転角度を制御するように、制御データを設定する。また、ＣＰＵ６１は、記録シートの後方側を硬質ローラ１２と弾性ローラ１１とで挟んでいるタイミングで食い込み量を小さくすべく第１カム１４１及び第２カム１４２の回転角度を制御するように、制御データを設定する。

画像形成装置は、次に、画像データに基づいて、記録シートの表面に記録すべき画像を形成し、記録シートの表面に画像を記録する（Ｓ５）。制御部６は、次に、カール除去部１の動作を制御して、カール除去部１に、表面に画像が記録された記録シートに発生したカールを除去させる（Ｓ６）。ステップＳ６では、ＣＰＵ６１は、出力部６４からモータドライバ７１へ制御信号を出力し、モータドライバ７１は制御信号に従って駆動モータ７２を駆動させ、駆動モータ７２は弾性ローラ１１を回転させる。また、ＣＰＵ６１は、センサからの信号に基づいて記録シートの位置を特定し、メモリ６２に記憶した制御データに定められたタイミングで、第１カム用モータ７４及び第２カム用モータ７５の夫々の制御信号を出力部６４からモータドライバ７３へ出力する。モータドライバ７３は制御信号に従って第１カム用モータ７４及び第２カム用モータ７５を駆動させる。第１カム用モータ７４は第１カム１４１の回転角度を制御し、第１カム１４１は第１押圧部材１３１の端を押圧し、第１押圧部材１３１は硬質ローラ１２を押圧して一端部を定められた食い込み量だけ弾性ローラ１１に食い込ませる。第２カム用モータ７５は第２カム１４２の回転角度を制御し、第２カム１４２は第２押圧部材１３２の端を押圧し、第２押圧部材１３２は硬質ローラ１２を押圧して他端部を定められた食い込み量だけ弾性ローラ１１に食い込ませる。このようにして、記録シートのカール除去が行われる。

画像形成装置は、次に、表面に画像が記録された記録シートを表裏反転して搬送し、画像データに基づいて、記録シートの裏面に記録すべき画像を形成し、記録シートの裏面に画像を記録する（Ｓ７）。裏面に画像を記録された記録シートは、排紙部２６へ排出される。ＣＰＵ６１は、次に、画像データに基づいた全ての画像の形成が終了したか否かを判定する（Ｓ８）。形成すべき画像がまだ残っている場合は（Ｓ８：ＮＯ）、ＣＰＵ６１は、処理をステップＳ４へ戻す。全ての画像が形成されるまでステップＳ４〜Ｓ７の処理が実行されることにより、画像を記録される記録シート毎に、硬質ローラ１２が弾性ローラ１１に食い込む食い込み量を調整しながらカール除去が行われる。ステップＳ８で全ての画像の形成が終了している場合は（Ｓ８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は、処理を終了する。

以上詳述した如く、本実施の形態においては、画像形成装置は、画像形成後の記録シートのカール除去を行う際に、画像濃度の分布に応じて硬質ローラ１２の弾性ローラ１１への食い込み量を調整することにより、記録シートの部分別にカール除去の強度を調整する。一枚の画像中で画像濃度に偏りがある場合は、トナー量の分布が偏り、記録シートの硬さが部分別に変動する。記録シートの部分別にカール除去の強度を調整することにより、トナー量の分布が偏って記録シートの硬さが部分別に変動している場合においても、記録シートの全体に対して適切な強度でカール除去が行われる。

また、画像形成装置は、記録シートの両面に画像を記録する際、記録シートの一方の面に画像を記録した後、他方の面に画像を記録する前に、記録シートのカール除去を行う。一方の面に画像が記録された記録シートには、カールが発生しているので、搬送路の中で記録シートが曲がり、他方の面への画像記録が困難になる虞がある。他方の面に画像を記録する前に記録シートのカール除去を行うことにより、カールが除去された記録シートの他方の面に画像が記録されることとなり、両面への画像の記録が容易に実行されることが可能となる。また、画像形成装置は、カール除去の強度の調整を記録シート毎に行う。画像毎に濃度の分布は異なるので、記録シート毎にカール除去の強度を調整することにより、全ての記録シートについて適切な強度でカール除去が行われる。

なお、本実施の形態においては、硬質ローラ１２が弾性ローラ１１に食い込む食い込み量を連続的に変化させる形態を示したが、画像形成装置は、食い込み量を段階的に調整する形態であってもよい。また、本実施の形態においては、記録シートの両面に画像を記録する際にカール除去を行う形態を示したが、本発明の画像形成装置は、記録シートの片面のみに画像を記録する際にもカール除去を行う形態であってもよい。記録シートのソート及びステープル止等の後処理を行う画像形成装置では、記録シートの片面のみに画像を記録する際にもカール除去を行うことにより、後処理が容易となる。また、本実施の形態においては、記録シート毎にカール除去の強度を調整する形態を示したが、本発明の画像形成装置は、同一の画像を複数の記録シートに記録する場合に、同一の制御データを用いて複数の記録シートのカール除去を行う形態であってもよい。また、本発明の画像形成装置は、従来と同様に、記録シートの種類に応じてカール除去の強度を制御する機能をも備えた形態であってもよい。

１ カール除去部
１１ 弾性ローラ
１２ 硬質ローラ
１３１ 第１押圧部材
１３２ 第２押圧部材
１４１ 第１カム
１４２ 第２カム
６ 制御部
６１ ＣＰＵ
６２ メモリ
７３ モータドライバ
７４ 第１カム用モータ
７５ 第２カム用モータ

Claims (7)

1. 画像データに基づいて形成した画像を記録シートに記録し、画像記録後の記録シートに発生したカールを除去する画像形成装置において、
   表面部分が弾性材でなる弾性ローラと、
   該弾性ローラよりも小径であり、表面部分が該弾性ローラよりも硬い材料でなる硬質ローラと、
   前記弾性ローラに前記硬質ローラが食い込むように互いを押し付ける押圧部と、
   該押圧部が前記弾性ローラに前記硬質ローラを食い込ませる食い込み量を制御する制御部とを備え、
   前記弾性ローラ及び前記硬質ローラは、画像記録後の記録シートを挟んで搬送することによってカールを除去するように構成してあり、
   前記制御部は、画像データから得られる搬送方向の画像濃度分布に応じて、前記弾性ローラ及び前記硬質ローラに挟まれる記録シートの搬送方向の部分別に前記食い込み量を調整するように構成してあること
   を特徴とする画像形成装置。
2. 前記押圧部は、前記硬質ローラの両端部を個別に前記弾性ローラに押し付けるように構成してあり、
   前記制御部は、前記硬質ローラの両端部の夫々を前記弾性ローラに食い込ませる食い込み量を、画像データから得られる搬送方向に直交した方向の画像濃度分布に応じて、個別に調整するように構成してあること
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記押圧部は、
   一端部が軸支されたアーム状に構成してあり、前記硬質ローラの端部に接触し、該端部を前記弾性ローラに押し付ける方向に揺動可能な押圧部材と、
   前記端部を前記弾性ローラに押し付ける向きに前記押圧部材を押す位置に配置してあり、前記押圧部材の押し付けにより前記端部が前記弾性ローラに食い込む食い込み量を回転角度に応じて変化させるカムとを有し、
   前記押圧部材及び前記カムは、前記硬質ローラの両端部の夫々に配置してあり、
   前記制御部は、前記硬質ローラの両端部に配置された前記カムの回転角度を個別に制御するように構成してあること
   を特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 記録シートの両面に画像を記録する手段と、
   記録シートの一方の面に画像を記録した後、他方の面に画像を記録する前に、前記記録シートを前記弾性ローラ及び前記硬質ローラの位置へ搬送する手段と
   を更に備えることを特徴とする請求項１から３までの何れか一つに記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、記録シートの画像濃度のより濃い部分が前記弾性ローラ及び前記硬質ローラに挟まれるときに、前記弾性ローラに前記硬質ローラを食い込ませる食い込み量をより大きくすべく、前記食い込み量を調整するように構成してあること
   を特徴とする請求項１から４までの何れか一つに記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、前記弾性ローラに前記硬質ローラを食い込ませる食い込み量を、画像記録後の記録シート毎に調整するように構成してあること
   を特徴とする請求項１から５までの何れか一つに記載の画像形成装置。
7. 画像が記録された記録シートに発生したカールを除去するカール除去装置において、
   表面部分が弾性材でなる弾性ローラと、
   該弾性ローラよりも小径であり、表面部分が該弾性ローラよりも硬い材料でなる硬質ローラと、
   前記弾性ローラに前記硬質ローラが食い込むように互いを押し付ける押圧部と、
   該押圧部が前記弾性ローラに前記硬質ローラを食い込ませる食い込み量を制御する制御部とを備え、
   前記弾性ローラ及び前記硬質ローラは、画像記録後の記録シートを挟んで搬送することによってカールを除去するように構成してあり、
   前記制御部は、搬送方向の画像濃度分布に応じて、前記弾性ローラ及び前記硬質ローラに挟まれる記録シートの搬送方向の部分別に前記食い込み量を調整するように構成してあること
   を特徴とするカール除去装置。

Images