(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】2021005030
(43)【公開日】20210114
(54)【発明の名称】画像形成装置
(51)【国際特許分類】
   G03G 15/00 20060101AFI20201211BHJP
   G03G 15/20 20060101ALI20201211BHJP
   B65H 29/52 20060101ALI20201211BHJP
   B65H 29/70 20060101ALI20201211BHJP
【FI】
   !G03G15/00 461
   !G03G15/20 510
   !B65H29/52
   !B65H29/70
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
【全頁数】28
(21)【出願番号】2019119545
(22)【出願日】20190627
(71)【出願人】
【識別番号】000006747
【氏名又は名称】株式会社リコー
【住所又は居所】東京都大田区中馬込1丁目3番6号
(74)【代理人】
【識別番号】100098626
【弁理士】
【氏名又は名称】黒田 壽
(72)【発明者】
【氏名】長谷 岳誠
【住所又は居所】東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式会社リコー内
【テーマコード(参考)】
2H033
2H072
3F053
3F101
【Fターム(参考)】
2H033AA15
2H033AA47
2H033BA10
2H033BA11
2H033BA12
2H033BB03
2H033BB05
2H033BB06
2H033BB13
2H033BB14
2H033BB15
2H033BB18
2H033BB29
2H033BB30
2H033BB33
2H033BB39
2H033BE00
2H033BE03
2H033BE06
2H033CA03
2H033CA04
2H033CA07
2H033CA27
2H033CA44
2H072CA01
2H072CB06
2H072JA04
3F053HA03
3F053HA08
3F053HB12
3F053LA02
3F053LB03
3F101FA01
3F101FB08
3F101FC11
3F101LA02
3F101LB03
(57)【要約】
【課題】シートのカールを良好に矯正することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置をニップ形成回転部材182の回転軸方向から見たとき、定着ニップNのシート搬送方向下流側端部を原点Oとし、原点Oにおけるシート搬送方向をY方向、Y方向に直交する方向をX方向、原点Oを基準にしてニップ形成回転部材側をX方向の正としたとき、カール矯正ガイド47は、定着ニップNでニップ形成回転部材182と接触したシート面に対向し、シートを−X方向にガイドしながらシートのカールを矯正するものであり、カール矯正ガイドのガイド面のX=−15[mm]におけるY方向の位置G1yを、15[mm]≦G1y≦25[mm]とした。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
シートに画像を形成する画像形成手段と、
熱源により加熱される加熱回転部材と、前記加熱回転部材に当接して定着ニップを形成するニップ形成回転部材とを有し、前記定着ニップにシートを通過させてシートに形成された画像を定着する定着装置と、
定着装置を通過したシートをガイドしながらシートのカールを矯正するカール矯正ガイドを有するカール矯正手段とを備えた画像形成装置において、
前記画像形成装置を前記ニップ形成回転部材の回転軸方向から見たとき、
前記定着ニップのシート搬送方向下流側端部を原点とし、前記原点におけるシート搬送方向をY方向、
前記Y方向に直交する方向をX方向、
前記原点を基準にして前記ニップ形成回転部材側を前記X方向の正としたとき、
前記カール矯正ガイドは、前記定着ニップで前記ニップ形成回転部材と接触したシート面に対向し、前記シートを−X方向にガイドしながらシートのカールを矯正するものであり、
前記カール矯正ガイドのガイド面のX=−15[mm]における前記Y方向の位置G1yが、15[mm]≦G1y≦25[mm]であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
請求項1に記載の画像形成装置において、
前記カール矯正ガイドのガイド面のX=−15[mm]における前記Y方向の位置G1yが、15[mm]≦G1y≦20[mm]であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項3】
請求項1または2に記載の画像形成装置において、
前記シートの搬送速度をVとしたとき、
150[mm/sec]≦V≦350[mm/sec]であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項4】
請求項1乃至3いずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記カール矯正ガイドのガイド面のX=−30[mm]における前記Y方向の位置G2yが、
15[mm]≦G2y≦35[mm]であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項5】
請求項4に記載の画像形成装置において、
前記カール矯正ガイドのガイド面のX=−30[mm]における前記Y方向の位置G2yが、
15[mm]≦G2y≦25[mm]であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項6】
請求項1乃至5いずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記カール矯正ガイドのガイド面のX=−15[mm]の位置よりも+X方向側部分の最小曲率半径をRとしたとき、
15[mm]≦R≦30[mm]であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項7】
請求項1乃至6いずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記カール矯正ガイドは、2つのガイド部材で構成されており、2つのガイド部材のうち、シート搬送方向上流側に配置された一方のガイド部材のシート搬送方向下流側端部を通る、他方のガイド部材のガイド面の接線と前記Y方向とがなす角度をθ1としたとき、55°≦θ1≦70°であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項8】
請求項1乃至7いずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記カール矯正ガイドにシート搬送経路を挟んで対向する矯正対向ガイド部材を有し、
前記矯正対向ガイド部材に従動ローラを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項9】
請求項1乃至8いずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記定着ニップの出口における前記シートの搬送方向を、当該画像形成装置の接地面の垂直方向に対して前記シートが排出される排出部に対して離れる側に傾かせ、
前記垂直方向に対する前記定着ニップの出口における前記シートの搬送方向の傾斜角度をθ2としたとき、
10°≦θ2≦20°であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、シートに画像を形成する画像形成手段と、熱源により加熱される加熱回転部材と、加熱回転体に当接して定着ニップを形成するニップ形成回転部材とを有し、定着ニップにシートを通過させてシートに形成された画像を定着する定着装置と、定着装置を通過したシートのガイドしながらシートのカールを矯正するカール矯正ガイドを有するカール矯正手段とを備えた画像形成装置が知られている。
【0003】
特許文献1には、上記画像形成装置として、定着ニップを抜けたシートを搬送する搬送ローラ対と、この搬送ローラ対の搬送ニップを抜けたシートをガイドしながらシートのカール方向とは逆方向に曲げてシートのカールを矯正するカール矯正ガイド部材とを有するカール矯正手段備えたものが記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、カール矯正ガイド部材の配置によって、シートのカールを良好に矯正できないおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上述した課題を解決するために、本発明は、シートに画像を形成する画像形成手段と、熱源により加熱される加熱回転部材と、前記加熱回転部材に当接して定着ニップを形成するニップ形成回転部材とを有し、前記定着ニップにシートを通過させてシートに形成された画像を定着する定着装置と、定着装置を通過したシートをガイドしながらシートのカールを矯正するカール矯正ガイドを有するカール矯正手段とを備えた画像形成装置において、前記画像形成装置を前記ニップ形成回転部材の回転軸方向から見たとき、前記定着ニップのシート搬送方向下流側端部を原点とし、前記原点におけるシート搬送方向をY方向、前記Y方向に直交する方向をX方向、前記原点を基準にして前記ニップ形成回転部材側を前記X方向の正としたとき、前記カール矯正ガイドは、前記定着ニップで前記ニップ形成回転部材と接触したシート面に対向し、前記シートを−X方向にガイドしながらシートのカールを矯正するものであり、前記カール矯正ガイドのガイド面のX=−15[mm]における前記Y方向の位置G1yが、15[mm]≦G1y≦25[mm]であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、シートのカールを良好に矯正することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】実施形態に係るプリンタ100を示す概略構成図。
【図2】本実施形態の定着装置を示す模式図。
【図3】定着装置とカール矯正機構とを示す模式図。
【図4】第一位置G1よりもX方向+側の領域におけるカール矯正ガイドのガイド面の最小曲率半径Rと、排出位置との関係を示す図。
【図5】変形例のプリンタにおける定着装置とカール矯正機構とを示す模式図。
【図6】比較例1のプリンタの要部を示す模式図。
【図7】比較例2のプリンタの要部を示す模式図。
【図8】比較例3のプリンタの要部を示す模式図。
【図9】実施例1〜実施例3、比較例4のプリンタの要部を示す模式図。
【図10】実施例4〜実施例6、比較例5のプリンタの要部を示す模式図。
【図11】実施例7〜実施例9、比較例6のプリンタの要部を示す模式図。
【図12】実施例10〜実施例12、比較例7のプリンタの要部を示す模式図。
【図13】実施例13〜実施例16、比較例8のプリンタの要部を示す模式図。
【図14】実施例17〜実施例20、比較例8のプリンタの要部を示す模式図。
【図15】実施例21〜実施例24、比較例9のプリンタの要部を示す模式図。
【図16】実施例25〜実施例27、比較例10、比較例11のプリンタの要部を示す模式図。
【図17】実施例28〜実施例32のプリンタの要部を示す模式図。
【図18】実施例33〜実施例37のプリンタの要部を示す模式図。
【図19】実施例38〜実施例42のプリンタの要部を示す模式図。
【図20】実施例43〜実施例47のプリンタの要部を示す模式図。
【図21】実施例48〜実施例51のプリンタの要部を示す模式図。
【図22】実施例52〜実施例55、比較例12のプリンタの要部を示す模式図。
【図23】実施例56〜実施例59、比較例13のプリンタの要部を示す模式図。
【図24】実施例60〜実施例63、比較例14のプリンタの要部を示す模式図。
【図25】実施例64〜実施例67、比較例15のプリンタの要部を示す模式図。
【図26】実施例68〜実施例71、比較例16のプリンタの要部を示す模式図。
【図27】実施例72〜実施例75、比較例17のプリンタの要部を示す模式図。
【図28】比較例18のプリンタの要部を示す模式図。
【図29】比較例19のプリンタの要部を示す模式図。
【図30】実施例76〜92のプリンタの要部を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明を適用した画像形成装置の一例として、電子写真方式のカラープリンタ(以下、単にプリンタ100という)の実施形態について説明する。
まず、プリンタ100の基本的な構成について説明する。図1は、実施形態に係るプリンタ100を示す概略構成図である。このプリンタ100は、タンデム型のカラープリンタであり、本体筐体101内に配置された第一乃至第四の四つの像担持体としての感光体1(a〜d)を備える。
四つの感光体1の上方には、ベルト部材として中間転写ベルト3を備えるベルト装置である中間転写装置60を備える。
【0009】
四つの感光体1(a〜d)上には、互いに異なる色のトナー像がそれぞれ形成される。本実施形態の四つの感光体1(a〜d)には、それぞれブラックトナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像およびイエロートナー像がそれぞれ形成される。なお、図1に示した感光体1(a〜d)はドラム状に形成されているが、感光体としては複数のローラに巻き掛けられて回転駆動される無端ベルト状の感光体を用いることもできる。
【0010】
第一乃至第四の感光体1(a〜d)に対向して中間転写体としての中間転写ベルト3が配置されており、図1に示す状態では、四つの感光体1(a〜d)は、中間転写ベルト3の表面に接触している。図1に示す中間転写ベルト3は、二次転写対向ローラ4、テンションローラ5、バックアップローラ6、入口ローラ7に巻き掛けられている。これらの支持ローラのうちの一つである二次転写対向ローラ4が駆動源によって駆動される駆動ローラとして構成され、この二次転写対向ローラ4の駆動により中間転写ベルト3が図1中の矢印A方向に回転駆動される。
【0011】
中間転写ベルト3は、多層構造、単層構造のいずれでもよいが、多層構造であればベース層を例えば伸びの少ないフッ素樹脂やPVDFシート、ポリイミド系樹脂でつくり、表面をフッ素系樹脂等の平滑性のよいコート層で被ってなるものが好ましい。また、単層であればPVDF、PC、ポリイミド等の材質を用いるものがよい。
【0012】
感光体1へのトナー像の形成と、各トナー像の中間転写ベルト3への転写は、四つの感光体1(a〜d)において実質的にすべて同一であり、形成されるトナー像の色が異なるだけである。このため、四つの感光体1(a〜d)のうち、中間転写ベルト3の表面移動方向最上流側に配置されたイエロー用感光体1dへのイエロートナー像を形成と中間転写ベルト3への転写とについてだけを説明する。
【0013】
イエロー用感光体1dは、図1中の矢印Cに示すように図1中の時計方向に回転駆動され、このときイエロー用感光体1d表面に除電装置からの光が照射され、イエロー用感光体1dの表面電位が初期化される。初期化されたイエロー用感光体1dの表面は帯電装置8によって所定の極性(本実施形態ではマイナス極性)に一様に帯電される。このように帯電されたイエロー用感光体1dの表面に、露光装置9から出射する光変調されたレーザービームLが照射され、イエロー用感光体1dの表面に書き込み情報に対応した静電潜像が形成される。図1に示したプリンタ100では、レーザービームを出射するレーザー書き込み装置よりなる露光装置9が用いられているが、LEDアレイと結像手段を有する露光装置などを用いることもできる。
【0014】
イエロー用感光体1dに形成された静電潜像は、イエロー用の現像装置10によってイエロートナー像として可視像化される。一方、中間転写ベルト3の内側には、中間転写ベルト3を挟んでイエロー用感光体1dに対向した位置にイエロー用転写ローラ11dが配置されている。このイエロー用転写ローラ11dが中間転写ベルト3の裏面に接触し、イエロー用感光体1dと中間転写ベルト3との適正な転写ニップが形成される。
【0015】
イエロー用転写ローラ11dには、イエロー用感光体1d上に形成されたトナー像のトナー帯電極性とは逆極性(本実施形態ではプラス極性)の転写電圧が印加される。これにより、イエロー用感光体1dと中間転写ベルト3との間に転写電界が形成され、イエロー用感光体1d上のイエロートナー像が、イエロー用感光体1dと同期して回転駆動される中間転写ベルト3上に静電的に転写される。イエロートナー像を中間転写ベルト3に転写した後のイエロー用感光体1d表面に付着する転写残トナーは、イエロー用のクリーニング装置12によって除去され、イエロー用感光体1dの表面が清掃される。
【0016】
同様にして、他の三つの感光体1(c、b、a)には、マゼンタトナー像、シアントナー像およびブラックトナー像がそれぞれ形成され、その各色のトナー像は、イエロートナー像の転写された中間転写ベルト3上に順次重ねて静電転写される。
【0017】
プリンタ100は、四色のトナーを使うフルカラーモードと黒単色のみを使う黒単色モードの二種類の駆動モードがある。フルカラーモード時には、中間転写ベルト3と四つの感光体1(a〜d)が接触して、四色のトナー像が中間転写ベルト上に転写される。
一方、黒単色モードでは、黒用感光体1aのみが中間転写ベルト3に接触し、ブラックトナーのみが中間転写ベルト3に転写される。このとき、シアン用、マゼンタ用、及び、イエロー用の三つの感光体1(b〜d)と中間転写ベルト3とは接触しておらず、接離機構により三つの一次転写ローラ11(b〜d)が感光体1(b〜d)から離間する。その際、シアン用、マゼンタ用、及び、イエロー用の三つの感光体1(b〜d)から中間転写ベルト3を確実に離間させるために、バックアップローラ6を移動させて、中間転写ベルト3のプロファイルを変化させる。
【0018】
本体筐体101の下部には、図1に示すように、給紙装置14が配置されている。給紙装置14は、給紙ローラ15の回転によって、記録媒体である記録紙Pが図1中の矢印B方向に送り出される。送り出された記録紙Pは、レジストローラ対16に突き当たり、一旦停止する。
【0019】
中間転写ベルト3における二次転写対向ローラ4に巻き掛けられた部分と、これに対向配置された二次転写部材である二次転写ローラ17とは接触する。この接触部によって二次転写ニップを形成する。レジストローラ対16に突き当たった記録紙Pは、所定のタイミングで二次転写ニップに搬送される。このとき、二次転写ローラ17には所定の転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト3上に重ねて転写されたトナー像が記録紙Pに二次転写される。
【0020】
トナー像が二次転写された記録紙Pは、さらに上方に搬送されて定着装置18を通り、このとき記録紙P上のトナー像が定着装置18での熱と圧力との作用により定着される。定着装置18を通過した記録紙Pは、排紙部に設けられた排紙ローラ対19によりプリンタ100の外に排出され、装置の上面部である排紙トレイ101aにスタックされる。
【0021】
トナー像を記録紙Pに転写した後の中間転写ベルト3には多少のトナーが転写残トナーとして残留するが、この転写残トナーはベルトクリーニング装置20によって中間転写ベルト3から除去される。本実施形態におけるベルトクリーニング装置20では、ウレタン等で構成されたブレード形状のクリーニングブレード21を用いており、クリーニングブレード21を中間転写ベルト3の表面移動方向に対してカウンタ方向に当接させている。ベルトクリーニング装置20としては、適宜様々な種類のものを用いることが可能であり、例えば、ベルトクリーニング装置20を静電式のものとしても良い。
【0022】
次に、本実施形態の定着装置18について説明する。
図2は、本実施形態の定着装置18を示す模式図である。
本実施形態の定着装置18は、加熱回転部材としての無端状の定着ベルト181と、定着ベルト181を介して対向配置されるニップ形成部材としてのニップ形成プレート184及びニップ形成回転部材としての加圧ローラ182と、定着ベルト181を加熱する熱源としての2つの加熱源183とを備えている。ニップ形成プレート184は、定着ベルト181の内周面に接するように配置され、加圧ローラ182との間に定着ベルト181を挟持することで、ニップ形成プレート184のニップ形成面に接する定着ベルト部分と加圧ローラとの間に定着ニップNを形成する。
【0023】
定着ベルト181は、ニッケルやSUSなどの金属ベルトや、ポリイミドなどの樹脂材料を用いた樹脂ベルトなどからなるベルト状もしくはフィルム状の無端状部材である。定着ベルト181の表層は、PFAまたはPTFEなどからなる離型層を有し、トナーが付着しにくいように離型性を持たせる。定着ベルト181の基材と表層との間には、シリコーンゴムなどからなる弾性層を設けてもよい。弾性層を設けない場合には、熱容量が小さく、定着性を向上させることができる一方、定着ベルト表面の微小な凹凸が画像上に現れて、画像のベタ部にユズ肌状の光沢ムラ(ユズ肌画像)が発生する不具合が生じ得る。このような不具合を改善するには、例えば100[μm]以上の弾性層を設けるのが好ましい。弾性層の変形によって、定着ベルト表面の微小な凹凸が吸収され、ユズ肌画像が改善されるからである。
【0024】
加熱源183は、定着ベルト181の内周面側に配置され、輻射熱によって定着ベルト181を加熱する。本実施形態の加熱源183は、ハロゲンヒータで構成されるが、ヒータの種類やヒータの数などは任意である。例えば、ハロゲンヒータに代えて、IH(Induction Heating)の構成を採用してもよいし、抵抗発熱体、カーボンヒータなどを採用してもよい。
【0025】
加圧ローラ182は、芯金182aの周囲を弾性ゴム層182bで覆った弾性ローラであり、ニップ形成プレート184のニップ形成面よりも表面層の硬度が低いものである。加圧ローラ182の弾性ゴム層182bは、ソリッドゴムでも良いが、スポンジゴムを用いるのが好ましい。スポンジゴムの方が、断熱性が高まり、定着ベルト181の熱が加圧ローラ182側に奪われにくくなるので、望ましい。また、加圧ローラ182は、離型性を得るために表面に離型層(PFAまたはPTFE層)が設けてある。
【0026】
加圧ローラ182は、定着装置18の筐体に軸支され、プリンタ本体に設けられたモータなどの駆動源からギヤを介して駆動力が伝達されて回転駆動される。定着ベルト181は、定着ニップNにおいて加圧ローラ182から回転駆動力が伝達され、加圧ローラ182の回転に伴って連れ回り回転し、ニップ部以外では両端部で保持部材(フランジ)にガイドされ、走行する。このとき、定着ベルト181は、その内周面をニップ形成プレート184のニップ形成面に摺動させながら回転する。ニップ形成プレート184のニップ形成面と定着ベルト181の内周面との間には、摺動性を向上させるための摺動シート等の摺動性向上部材を介在させてもよい。
【0027】
ニップ形成プレート184は、ステー部材185上に固定され、支持されている。ステー部材185は、ニップ形成プレート184が加圧ローラ182からの圧力を受けて撓むのを抑制して、定着ベルト181の幅方向に一様な定着ニップNを形成するための機能も備える。加圧ローラ182からの圧力をステー部材185で受けることでトナーを溶融定着させるに必要な定着ニップNでの面圧を得ることができる。また、このステー部材185は両端部で保持部材に保持固定され位置決めされている。
【0028】
このステー部材185は鉄ないしはステンレスを曲げ加工等を実施することで形成され、厚みが2〜4[mm]程度の鉄板やSUS板を用いるため熱容量が大きい。そのため、本実施形態では、加熱源183とステー部材185との間に、反射部材186が備わっており、加熱源183からの輻射熱などによりステー部材185が加熱されて無駄なエネルギーを消費することが抑制されている。なお、この反射部材186を備える代わりに、ステー部材185の表面に断熱処理もしくは鏡面処理を行ってもよい。
【0029】
本実施形態におけるニップ形成プレート184のニップ形成面は実質的に平面で構成されている。ニップ形成プレート184のニップ形成面は、加圧ローラ182の弾性ゴム層182bよりも硬度が高いため、加圧ローラ182の弾性ゴム層182bは、ニップ形成プレート184のニップ形成面に沿って弾性変形する。したがって、本実施形態の定着ニップNは、ニップ形成プレート184のニップ形成面(平面)に沿って、実質的に平坦なものとなる。なお、ニップ形成面は、完全な平面である必要はなく、従来の2つのローラによって形成される曲面形状の定着ニップよりも曲率が十分に小さければ、凸状又は凹状の僅かな曲面形状をもつようにしてもよい。
【0030】
本実施形態では、上記構成の定着装置を用いることで、定着ベルト側の構造の低熱容量性を実現し、短時間で効率よく加熱が行われる。
【0031】
本実施形態では、ウォームアップ動作を行なって定着ベルト181を規定の定着温度にまで昇温させてから、画像形成動作を開始する。本実施形態の定着装置では、定着ベルト側の構造を低熱容量化しているので、定着ベルト181を短時間で定着温度にまで昇温させることができ、ウォームアップ時間の短縮化を図ることができる。
【0032】
本実施形態では、定着装置18を抜けた記録紙が、作像面(定着ベルトと接触する側)側と反対側にカール(バックカール)が生じてしまう。これは、定着ベルト181は熱源から直接加熱されるが、加圧ローラ182は定着ベルト181からの伝熱により昇温されるため、加圧ローラ182の温度が定着ベルト181の温度よりも低い。そのため、記録紙Pの作像面側(定着ベルト181に接触する側)と非作像面側(加圧ローラ182に接触する側)とで温度差が生じる。その結果、記録紙Pに含まれている水分が、温度が高い作像面側(定着ベルト側)から温度が低い非作像面側(加圧ローラ側)へ移動し、非作像面側の水分蒸発量が作像面側よりも多くなり、水分蒸発量に差が生じる。記録紙の繊維は、水分が蒸発することで収縮するため、水分蒸発量が多い非作像面側の方が、作像面側よりも繊維の収縮量が多くなり、記録紙に非作像面側に曲がるバックカールが生じてしまう。
【0033】
特に、定着装置を冷間状態からウォームアップさせた場合は、加圧ローラの温度が十分に昇温していない状態で定着ベルト181が定着温度にまで昇温し、定着ベルト181と加圧ローラ182との温度差が大きい状態で印刷が開始されてしまう。その結果、記録紙のバックカールが大きくなってしまう。
【0034】
また、高温高湿環境下に長時間放置された記録紙は吸湿して含水率が高くなり、特に再生紙は吸湿性が高く、含水率が高くなりやすい。このように、含水率が高い状態の記録紙においては、記録紙から蒸発する水分量が多くなり、裏側とおもて側との水分蒸発量の差が大きくなりやすく、バックカールが大きくなりやすい。
【0035】
そのため、本実施形態では、図1に示すように、定着装置18よりも記録紙搬送方向下流側に、記録紙のカール方向(本実施形態ではバックカール)と逆方向に記録紙を曲げて、記録紙に生じたカールを矯正するカール矯正手段としてのカール矯正機構40を設けている。
【0036】
図3は、定着装置18とカール矯正機構40とを示す模式図である。
カール矯正手段であるカール矯正機構40は、定着装置18よりも搬送方向下流側に位置し、定着出口ガイド42と、非作像面側ガイド43と、矯正対向ガイドとしての作像面側ガイド44とを有している。作像面側ガイド44には、駆動力を持たず、記録紙の搬送力によって従動回転する従動ローラ45が設けられている。本実施形態では、定着出口ガイド42と非作像面側ガイド43とが別体であるが、一体でもよい。定着出口ガイド42と非作像面側ガイド43とで、定着装置を通過したシートをガイドしながらシートのカールを矯正するカール矯正ガイド47を構成している。
【0037】
従動ローラ45はφ5〜10[mm]のローラであり、アルミ、SUS等の芯金の外層にスポンジ、またはゴム層を有し、最表層にPFA、PTFEの離型層がコーティングされ、トナーが付着しにくいようにしている。また、従動ローラ45は、軸方向に均一のローラでもよいし、軸方向長さが5〜10[mm]のコロを複数分割して配置したものでもよい。従動ローラ45を設けることで、記録紙の作像面側の画像擦れを低減するとともに、記録紙の搬送性を向上させることができる。
本実施形態では、作像面側ガイド44は、ひとつの部材で構成しているが、複数のガイド部材に分割して構成してもよい。
【0038】
定着出口ガイド42は、定着ニップNよりも搬送方向下流側に配置され、ガイド面42aは曲面を有している。このガイド面42a全体が同一曲率半径の曲面でもよいし、曲率半径が異なる複数の曲面でガイド面42aを構成してもよい。また、曲面と平面とでガイド面42aを構成してもよい。また、定着出口ガイド42は、ジャム発生時の記録紙除去のため、可動式としてもよい。
【0039】
図3に示すように、定着ニップNの出口(原点O)の記録紙搬送方向をY方向、このY方向に直交する方向をX方向とし、定着ニップNの出口(原点O)を基準にして、定着ベルト側を−X方向、加圧ローラ182側を+X方向としたとき、定着出口ガイド42のガイド面42aは、−X方向に湾曲している。
なお、定着ニップ出口Oの記録紙搬送方向(Y方向)は、坪量200[g/m]以上の厚紙(例えば王子製紙製OKプリンス上質209.3[g/m])をニップに挟み、加圧した状態で静止させ、定着ニップNより搬送方向下流側で紙が向いた方向である。
【0040】
定着ニップNを抜けバックカールが生じている(+X方向にカールしている)記録紙の先端は、定着出口ガイド42のガイド面42aに接触する。−X方向側に湾曲している定着出口ガイド42のガイド面42aに接触した記録紙の先端は、ガイド面42aに−X方向にガイドされながら、−X方向側曲げられる。これにより、記録紙は、バックカールとは逆方向に曲げられる。そして、記録紙の先端は、定着出口ガイド42、非作像面側ガイド43のガイド面43aにガイドされながら、−X方向に曲げられた状態(曲げ力が付与された状態)で、図2に示すように、非作像面側ガイド43のガイド面43aのニップ出口から−X方向において、−15[mm]の第一位置G1、ニップ出口から−X方向において、−30[mm]の第二位置G2を通過し、記録紙のバックカールが矯正される。
【0041】
記録紙のバックカールを矯正するためには、バックカールとなる前に逆方向の曲げ力を付与して、収縮しようとする記録紙の繊維を伸ばすことでカールを良好に矯正することができる。具体的には、定着装置の定着ニップNを抜けた直後から水分蒸発が始まるが、直後であれば記録紙に水分がまだ残っている。その状態では紙の繊維同士の結合が緩いため、紙の繊維が伸びやすくなっている。このように、紙の繊維同士の結合が緩い状態で、記録紙を曲げて紙の繊維を十分に伸ばした状態で、紙の繊維が水分の蒸発で収縮し、固定化するためカール矯正効果が高くなる。このように、紙の繊維同士の結合が緩い状態で記録紙を曲げて紙裏面側の繊維を十分に伸ばし、その状態で紙から水分蒸発して固定化されるため、紙裏面側の収縮率は低くなり、カール矯正効果が高くなる。従って、カール矯正機構40は、定着ニップを抜けてからなるべく短い時間でカール矯正機構のカール矯正ガイド47(定着出口ガイド42および非作像面側ガイド43)でシートを曲げてカールを矯正するのが好ましい。
【0042】
本実施形態では、後述する検証実験で示すように、−X方向において、カール矯正ガイド47のガイド面の定着ニップ出口(原点O)から−15[mm](X=−15[mm])における第一位置G1のY方向の位置G1yが、15[mm]以上、25[mm]以下の範囲の入るのが好ましい。第一位置G1におけるY方向の位置G1yが、15[mm]を下回ると、カール矯正ガイド47の曲がりが急になりすぎ、バックカールが生じた記録紙を、カール矯正ガイド47で−X方向にガイドできず、ジャムが発生してしまう。一方、第一位置G1におけるY方向の位置G1yが、25[mm]を超えると、カール矯正ガイド47で記録紙に十分な曲げ力を付与できず、十分にカールを矯正することができない。第一位置G1のY方向の位置G1yを、15[mm]以上、25[mm]以下、好ましくは、15[mm]以上、20[mm]以下とすることで、記録紙を良好に搬送でき、かつ、記録紙のバックカールを良好に矯正することができる。
【0043】
さらに、後述する検証実験で示すように、カール矯正ガイド47のガイド面のX方向−30[mm]の第二位置G2におけるY方向の位置G2yが、15[mm]以上、35[mm]以下の範囲にあることが好ましい。第二位置G2におけるY方向の位置G2yが15[mm]を下回ると、定着ニップを抜けた記録紙の後端側が、作像面側ガイド44のリブに強く接触して摺擦し、記録紙に形成された画像の後端側にリブ跡が生じるおそれがある。また、記録紙を機外へ排出する排出位置が下がってしまい、排紙トレイ101aにスタックされる記録紙の枚数が少なくなってしまう。第二位置G2におけるY方向位置G2yが、35[mm]を超えると、カール矯正の効果が減少するおそれがある。第二位置G2のY方向位置G2yを、15[mm]以上、35[mm]以下、好ましくは、15[mm]以上、25[mm]以下とすることで、リブ跡の発生を抑制し、かつ、記録紙のバックカールを良好に矯正することができる。
【0044】
また、第一位置G1よりもX方向+側(記録紙搬送方向上流側)の領域におけるカール矯正ガイド47のガイド面の最小曲率半径Rを、15[mm]以上、30[mm]以下とするのが好ましい。第一位置G1よりもX方向+側(記録紙搬送方向上流側)の領域におけるカール矯正ガイド47のガイド面の最小曲率半径Rが小さい方が、定着ニップを抜けた直後でバックカールが固定化する前の記録紙に対して大きな曲げ力を付与することができ、カール矯正効果を高めることができるが、搬送性が悪化し、ジャム発生率が高まってしまう。また、定着ニップを抜けた記録紙の作像面が、作像面側ガイド44のリブに強く当たり、画像にリブ跡が生じるおそれがある。また、記録紙を機外へ排出する排出位置が下がってしまい、排紙トレイ101aにスタックされる記録紙の枚数が少なくなってしまう。一方、第一位置G1よりもX方向+側(記録紙搬送方向上流側)の領域におけるカール矯正ガイド47のガイド面の最小曲率半径Rが大きいと、記録紙に付与する曲げ力が少なくなり、カール矯正効果が低下してしまう。最小曲率半径Rを15[mm]以上、30[mm]以下とすることで、カールを良好に矯正でき、搬送性が悪化やリブ跡の悪化などを抑えることができる。
【0045】
また、図3示すθ1は、曲げ角度であり、曲げ角度は、定着出口ガイド42の搬送方向出口における非作像面側ガイド43のガイド面43aの接線方向αと、Y方向(定着ニップ出口のシート搬送方向)とのなす角度である。この曲げ角度θ1は、55°以上、70°以下が好ましい。曲げ角度が大きいほど、記録紙に付与する曲げ力が大きくなり、カール矯正効果を高めることができるが、最小曲率半径R同様、搬送性やリブ跡が悪化する。また、排紙トレイ101aにスタックされる記録紙の枚数も少なくなってしまう。一方、この曲げ角度θ1が小さいと、記録紙に付与する曲げ力が大きくなり、カール矯正効果が低下してしまう。曲げ角度θ1を、55°以上、70°以下とすることで、カールを良好に矯正でき、搬送性が悪化やリブ跡の悪化などを抑えることができる。
【0046】
図4は、第一位置G1よりもX方向+側(記録紙搬送方向上流側)の領域におけるカール矯正ガイド47のガイド面の最小曲率半径Rと、排出位置との関係を示す図である。
図4に示す経路Aは、最小曲率半径Rが大きいときの排出経路であり、経路Bは、最小曲率半径Rが大きいときの排出経路である。最小曲率半径Rが大きいときは、機内から機外への記録紙の排出位置はC1であり、排紙トレイ101a(排紙トレイの最上部)から排出位置までの高さがH1である。しかし、最小曲率半径Rが小さいと、排出位置C2になり、排出位置C1よりも下方となる。その結果、排紙トレイ101a(排紙トレイの最上部)から排出位置までの高さがH2となり、排紙トレイ101a(排紙トレイの最上部)から排出位置までの高さが低くなることで、排紙トレイ101aにスタックできる記録紙の枚数が減ってしまう。
【0047】
曲げ角度θ1については、曲げ角度θ1が小さいと、排出位置が上方となり、排紙トレイ101a(排紙トレイの最上部)から排出位置までの高さが高くなり、排紙トレイ101aにスタックできる記録紙の枚数が増え、曲げ角度θ1が大きいと、排出位置が下方となり、排紙トレイ101a(排紙トレイの最上部)から排出位置までの高さが低くなり、排紙トレイ101aにスタックできる記録紙の枚数が減ってしまう。
【0048】
また、X方向−30[mm]の第二位置G2のY方向の位置G2yについても、Y方向の位置が定着ニップ出口Oから離れた位置にあれば、排出位置が上方となり、排紙トレイ101a(排紙トレイの最上部)から排出位置までの高さが高くなり、排紙トレイ101aにスタックできる記録紙の枚数が増える。一方、Y方向の位置が定着ニップに近い位置にあれば、排出位置が下方となり、排紙トレイ101a(排紙トレイの最上部)から排出位置までの高さが低くなり、排紙トレイ101aにスタックできる記録紙の枚数が減る。
【0049】
また、記録紙搬送速度は、150[mm/sec]以上、350[mm/sec]である。記録紙搬送速度が150[mm/sec]を下回ると、第二位置G2を記録紙が通過するまでの時間がかかり、第二位置G2を記録紙が通過するまでの間で多くの水分が蒸発して固定化がすすみ、良好にカールを矯正できないおそれがある。一方、記録紙搬送速度が350[mm/sec]を超えると、定着出口ガイド42にバックカールした記録紙の先端が勢いよく定着出口ガイド42のガイド面42aにぶつかり、定着出口ガイド42で記録紙をうまくガイドできずに、ジャムとなる可能性が高まる。記録紙搬送速度を、150[mm/sec]以上、350[mm/sec]とすることにより、良好にカール矯正を行なえ、かつ、シート搬送性の悪化を抑制できる。
【0050】
[変形例]
図5は、変形例のプリンタにおける定着装置18とカール矯正機構40とを示す模式図である。
この変形例においては、定着装置18およびカール矯正機構40を図中時計回りに所定角度傾けて、定着ニップ出口の記録紙搬送方向Yを、プリンタの接地面の垂直方向βに対して排紙トレイ101aから離れる方向に傾けた(プリンタの接地面の垂直方向βに対する定着ニップ出口の記録紙搬送方向Yの傾斜角度θ2>0°)ものである。
【0051】
この変形例では、定着ニップ出口の記録紙搬送方向(Y方向)を、プリンタの接地面に対する垂直方向に対して排紙トレイ101aから離れる方向に傾けることで、図3に示した定着ニップ出口の記録紙搬送方向(Y方向)を、プリンタの接地面に垂直な(θ2=0°)ものに比べて、機内から機外への記録紙の排出位置を高くすることができ、排紙トレイ101aのスタック性を改善することができる。
【0052】
プリンタの接地面に対する垂直方向に対して定着ニップ出口の記録紙搬送方向を傾斜させると、ほぼ接地面に対する垂直方向に搬送されてきた記録紙が、湾曲して定着ニップに進入する。そのため、プリンタの接地面の垂直方向に対する定着ニップ出口の記録紙搬送方向の傾斜角度θ2が大きくなりすぎると、定着入口ガイド187に正しく沿いにくくなり、記録紙が、幅方向で均一に定着ニップNに進入しないおそれがあり、記録紙にしわが発生するおそれがある。
【0053】
そのため、傾斜角度θ2についても、最適な角度が存在する。後述する検証実験で説明するように、傾斜角度θ2が10°以上、20°以下とすることで、図3に示した構成に比べて、排紙トレイ101aのスタック性を改善することができ、かつ、記録紙のシワを抑制することができる。
【0054】
次に、本出願人が行った検証実験について説明する。
【0055】
[検証実験1]
検証実験1は、株式会社リコー製複合機MP C5504を改造し、上記第一位置G1のY方向位置、上記第二位置G2のY方向位置、最小曲率半径R、曲げ角度θ1などが互いに異なるカール矯正機構40を組み付けたプリンタを用意した。そして、各プリンタについて、互いに異なる記録紙搬送速度で画像形成を行い、カール量、画像擦れ、ジャムの発生の有無、記録紙のしわの有無、排紙トレイ101aのスタック性、リブ跡の有無について調べた。なお、検証実験1における傾斜角度θ2=0°である。
【0056】
図6は、比較例1のプリンタの要部を示す模式図であり、図7は、比較例2のプリンタの要部を示す模式図であり、図8は、比較例3のプリンタの要部を示す模式図である。また、図9は、実施例1〜実施例4のプリンタの要部を示す模式図である。
【0057】
図10は、実施例5〜実施例8のプリンタの要部を示す模式図であり、図11は、実施例9〜実施例12のプリンタの要部を示す模式図である。また、図12は、実施例13〜実施例16のプリンタの要部を示す模式図であり、図13は、実施例17〜実施例21のプリンタの要部を示す模式図である。
【0058】
また、図14は、実施例22〜実施例26のプリンタの要部を示す模式図であり、図15は、実施例27〜実施例31、図16は、実施例32〜実施例36のプリンタの要部を示す模式図である。また、図17は、実施例37〜実施例41のプリンタの要部を示す模式図である。
【0059】
また、図18は、実施例42〜実施例46のプリンタの要部を示す模式図であり、図19は、実施例47〜実施例51のプリンタの要部を示す模式図であり、図20は、実施例52〜実施例56のプリンタの要部を示す模式図である。
【0060】
また、図21は、実施例57〜実施例60のプリンタの要部を示す模式図であり、図22は、実施例61〜実施例65のプリンタの要部を示す模式図であり、図23は、実施例66〜実施例70のプリンタの要部を示す模式図である。
【0061】
図24は、実施例71〜実施例75のプリンタの要部を示す模式図であり、図25は、実施例76〜実施例80のプリンタの要部を示す模式図であり、図26は、実施例81〜実施例84のプリンタの要部を示す模式図である。また、図27は、実施例85〜実施例89のプリンタの要部を示す模式図であり、図28は、比較例4のプリンタの要部を示す模式図であり、図29は、比較例5のプリンタの要部を示す模式図である。
【0062】
[カール量評価]
カール量評価は、次のように行なった。すなわち、王子製紙製再生PPC記録紙100を10枚束にして調湿用棚に載せ、気温27℃、湿度80%の環境下で3日間放置した。10枚連続で印刷し、排紙後に平板の上に10枚の紙を揃えて置き、四隅の高さをカール量として測定し、その最大値をカール量とした。判定基準は以下のとおりである。
◎◎:カール量5mm未満
◎:カール量5mm以上、10mm未満
〇:カール量10mm以上、20mm未満
△:カール量20mm以上、30mm未満
×:カール量30mm以上
【0063】
[ジャム評価]
王子製紙製再生PPC記録紙100を10枚束にして調湿用棚に載せ、気温27℃、湿度80%の環境下で3日間放置した。10枚連続で印刷し、搬送性(ジャム)を評価した。
〇:ジャム、または記録紙への折れの発生なし
△:記録紙への折れの発生あり
×:ジャムの発生あり
【0064】
[シワ評価]
リコー製複写印刷記録紙55K、A3T目を、気温27℃、湿度80%の環境下で3日間放置した。10枚連続で印刷し、シワを評価した。
〇:シワ発生無し
×:シワ発生した記録紙有り
【0065】
[リブ跡評価]
リコー製マイペーパにベタ画像を印刷し、リブ跡を評価した。判定基準は以下のとおりである。
〇:リブ跡が目視で確認できなかった
△:薄いリブ跡が確認された
×:はっきりとリブ跡が確認された
【0066】
[スタック性評価]
排紙トレイ上にスタックできるリコー製マイペーパの枚数を以下のとおり判定した。
◎◎◎:500枚以上スタック可能
◎◎:500枚までスタック可能
◎:400枚までスタック可能
〇:300枚までスタック可能
△:200枚までスタック可能
×:100枚までスタック可能
【0067】
下記表1〜6に、検証実験1の結果を示す。
【0068】
【表1】
【0069】
【表2】
【0070】
【表3】
【0071】
【表4】
【0072】
【表5】
【0073】
【表6】
【0074】
表1は、図6〜図11に示すプリンタにおける検証実験を示しており、表2は、図12〜14に示すプリンタにおける検証実験を示している。また、表3は、図15〜図17に示すプリンタにおける検証実験を示しており、表4は、図18〜図20に示すプリンタにおける検証実験を示している。また、表5は、図21〜図23に示すプリンタにおける検証実験を示している。また、表6は、図24〜図29に示すプリンタにおける検証実験を示している。
【0075】
表1〜6からわかるように、記録紙搬送速度が150[mm/sec]以上で、定着出口ガイド42と非作像面側ガイド43とからなるカール矯正ガイド47のガイド面の第一位置G1(X=−15[mm])におけるY方向の位置G1yが、15[mm]≦G1y≦25[mm]の実施例はすべて、カール評価が「△」以上であり、良好にカールを補正することができた。特に、記録紙搬送速度が150[mm/sec]以上で、第一位置G1のY方向の位置G1yが、15[mm]≦G1y≦20[mm]である実施例は、カール評価が「〇」以上であり、より好ましいことが分かった。
【0076】
一方、第一位置G1におけるY方向位置が、G1y=13[mm]の比較例1〜比較例3は、いずれも、ジャムの発生が確認された(表1参照)。これは、第一位置G1におけるY方向位置が、Y=13[mm]と、定着ニップNに近いため、図6〜図8に示すように、定着出口ガイド42が定着ベルト181側に大きく傾斜している。そのため、定着ニップNを抜けてバックカールした記録紙の先端が定着出口ガイドのガイド面に突き当たったときに、記録紙の先端を−X方向にガイドできず、ジャムが発生したと考えられる。
【0077】
第一位置G1におけるY方向位置が、G1y=30[mm]の比較例4、5は、カール評価が「×」であった(表6参照)。これは、第一位置G1におけるY方向位置が定着ニップNから遠いため、図28、図29に示すよう定着ニップ近傍の定着出口ガイドの定着ベルト181側への傾斜が小さくなる。そのため、定着ニップから離れた位置で、定着ニップを抜けた記録紙の先端が定着出口ガイドのガイド面に当たり、曲げ力が付与されることになる。その結果、紙から水分蒸発して固定化が進んだ記録紙に対して曲げ力を付与することになり、カール矯正効果が小さく、カール評価が「×」となったと考えられる。
【0078】
また、比較例4、5の記録紙搬送速度(250[mm/sec])よりも記録紙搬送速度が遅く、カール矯正に厳しい条件の実施例(例えば、実施例82や実施例83)において、カール評価「△」以上の結果が得られた。さらに、記録紙搬送速度が150[mm/sec]未満の実施例(実施例32、実施例60、実施例66、実施例71、実施例76、実施例80、実施例84)は、比較例4、5と同様にカール評価は「×」判定であったが、比較例4、比較例5よりも、カール量は少なく、カール矯正効果が高い結果であった。このことから、15[mm]≦G1y≦25[mm]とすることで、カール矯正効果が高められることが確認された。
【0079】
表1〜6からわかるように、第二位置G2におけるY方向位置G2yが、40[mm]である実施例85〜89は、第二位置G2におけるY方向位置G2yが、35[mm]以下の実施例よりもカール量が大きい結果となり、カール評価が一段低い評価であった。また、図15に示す構成の実施例27〜実施例30と、図16に示す構成の実施例32〜35とに比較から明らかなように、第二位置G2におけるY方向位置G2yが、25[mm]の実施例27〜30は、第二位置G2におけるY方向位置G2yが、30[mm]の実施例32〜35に比べて、カール量が小さい結果が得られ、カール評価が一段高い評価となった。
【0080】
また、Y方向位置G2yが、13[mm]の図9に示す構成においては、リブ跡やスタック性が×であった。これは、第二位置G2を通過する記録紙の搬送の向きが下方となる(−Y方向)となるため、スタック性が×となる。また、記録紙の曲がりが大きいため、定着ニップを抜けた記録紙の後ろ側が作像面側ガイド44に寄り、作像面側ガイドのリブに強く接触して摺擦する。その結果、記録紙の後ろ側にはっきりと目視できるリブ跡が確認され、リブ跡評価が×となったと考えられる。
【0081】
以上のことから、第二位置G2におけるY方向位置G2yは、15[mm]≦G2y≦35[mm]が好ましく、より好ましくは、15[mm]≦G2y≦25[mm]である。
【0082】
また、カール評価が低くなった実施例32〜35は、第二位置G2におけるY方向位置G2yと第一位置G1におけるY方向位置G1yとの差(G2y−G1y)が15[mm]離れていた。一方、実施32〜35よりもカール評価が高い実施例27〜30は(G2y−G1y)が10[mm]であった。
【0083】
実施例27〜30に対応する図15と実施例32〜35に対応する図16との比較から明らかなように、第一位置G1から第二位置G2までの搬送路の傾斜(水平方向に対する傾斜角度)が、実施例32〜35の方が大きく搬送経路のS字カーブが大きい。そのため、実施例32〜35では、定着出口ガイド42で定着側に矯正した後で、作像面側ガイド44によって反対側に矯正されたことも、カール評価が一段低い結果となったひとつの要因と考えられる。よって、(G2y−G1y)を10[mm]以下にすることで、搬送経路のS字カーブを抑えることができ、作像面側ガイド44による定着出口ガイド42での矯正方向と反対方向の矯正を抑えることができると考えられる。
【0084】
また、図10に示す構成の実施例5〜7と、図11に示す構成の実施例9〜11との比較からわかるように、第一位置G1の位置よりも記録紙搬送方向上流側である定着出口ガイドのガイド面の最小曲率半径Rが、12[mm]の実施例5〜7は、最小曲率半径Rが15[mm]の実施例9〜11よりもリブ跡が一段悪い評価となった。これは、定着ニップ出口付近のカール矯正ガイドのガイド面の曲率が大きくなる。その結果、記録紙がある程度搬送されると記録紙のコシにより定着ニップを抜けた記録紙が作像面側ガイド44に寄り、記録紙の作像面が作像面側ガイド44に強く接触し摺擦する。その結果、記録紙の後ろ側に目視ではっきりと確認できるリブ跡ができ、リブ跡評価が×になったと考えられる。
【0085】
また、図24に示す構成の実施例71〜75と、図25に示す構成の実施例76〜80との比較からわかるように、最小曲率半径Rが35[mm]の実施例76〜80は、実施例71〜75よりもカール評価が悪い傾向の結果が得られた。これは、実施例76〜80では、定着ニップ出口付近のカール矯正ガイドのガイド面の曲率が小さく、記録紙の付与する曲げ力が弱いため、カール補正の効果が低下したと考えられる。このことから、第一位置G1の位置よりも記録紙搬送方向上流側のガイド面の最小曲率半径Rは、15[mm]以上、30[mm]以下が好ましいことがわかった。
【0086】
また、定着出口ガイド42の曲げ角度θ1[°]は、55°≦θ1≦70°が好ましい。曲げ角度θ1が90°のものに比べて、リブ跡やスタック性の改善が見られた。また、曲げ角度40°のもの(実施例85〜89)に比べて、カール量が小さく、カール矯正効果を高められることが確認できる。
【0087】
また、従動ローラ45を設けた実施例13〜15、実施例22〜25、実施例52〜56は、従動ローラ45を設けていない実施例に比べて、リブ跡について良い結果が得られた。これにより、従動ローラ45を設けることで、リブ跡の発生を抑制することが確認された。
【0088】
また、記録紙搬送速度が150〜350[mm/sec]以下で、ジャムの発生がなく、記録紙のカールを良好に矯正できることがわかった。
【0089】
[検証実験2]
検証実験2は、変形例1における傾斜角度θ2の最適角度について検証した検証実験である。検証実験2は、検証実験1における図20に示す構成の実施例43〜47のプリンタに対して、変形例1で説明した改造(図30参照)を行い、プリンタの接地面の垂直方向に対する定着ニップ出口の記録紙搬送方向の傾斜角度θ2を10°〜30°の範囲で異ならせたプリンタを用いた。また、検証実験1と同様、カール量、画像擦れ、ジャム、シワ、リブ跡、スタック性について評価した。評価方法は、検証実験1と同様である。
下記表7に、検証実験2の結果を示す。
【0090】
【表7】
【0091】
表7に示すように、定着ニップ出口の記録紙搬送方向を、プリンタの接地面の垂直方向に対して排紙トレイから離れる側に傾けることで、傾けていない検証実験1の実施例(実施例43〜47)に比べて、スタック性が大幅に改善され、排紙トレイ101aにより多くの記録紙をスタックすることができることが確認された。
【0092】
また、定着ニップ出口の記録紙搬送方向を、プリンタの接地面の垂直方向に対して排紙トレイから離れる側に30°(θ2=30°)傾けた実施例86〜92においては、シワが発生した記録紙が有り、シワ評価が「×」となった。
【0093】
この検証実験2から、プリンタの接地面の垂直方向に対して定着ニップ出口の記録紙搬送方向の排紙トレイから離れる側の傾斜角度θ2は、10°以上、20°以下が好ましいことがわかった。
【0094】
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様1)
記録紙などのシートに画像を形成する画像形成手段と、加熱源183などの熱源により加熱される定着ベルト181などの加熱回転部材と、加熱回転部材に当接して定着ニップNを形成する加圧ローラ182などのニップ形成回転部材とを有し、定着ニップNにシートを通過させてシートに形成された画像を定着する定着装置18と、定着装置18を通過したシートをガイドしながらシートのカールを矯正するカール矯正ガイド47(本実施形態では、定着出口ガイド42と非作像面側ガイド43とで構成)を有するカール矯正機構40などのカール矯正手段とを備えた画像形成装置において、画像形成装置をニップ形成回転部材の回転軸方向から見たとき、定着ニップNのシート搬送方向下流側端部を原点Oとし、原点Oにおけるシート搬送方向をY方向、Y方向に直交する方向をX方向、原点Oを基準にしてニップ形成回転部材側をX方向の正としたとき、カール矯正ガイド47は、定着ニップNでニップ形成回転部材と接触したシート面に対向し、シートを−X方向にガイドしながらシートのカールを矯正するものであり、カール矯正ガイド47のガイド面のX=−15[mm]におけるY方向の位置G1yが、15[mm]≦G1y≦25[mm]である。
これによれば、上述した検証実験1で説明したように、ジャムが発生することなく、シートのカールを良好に矯正することができる。
【0095】
(態様2)
態様1において、カール矯正ガイド47のガイド面のX=−15[mm]におけるY方向の位置G1yが、15[mm]≦G1y≦20[mm]である。
これによれば、検証実験1で説明したように、カール評価が「〇」以上となり、より一層、シートのカールを良好に矯正することができる。
【0096】
(態様3)
態様1または2において、シートの搬送速度をVとしたとき、150[mm/sec]≦V≦350[mm/sec]とした。
これによれば、検証実験1で説明したように、ジャムが発生することなく、シートのカールを良好に矯正することができる。
【0097】
(態様4)
態様1乃至3いずれかにおいて、カール矯正ガイドのガイド面のX=−30[mm]におけるY方向の位置G2yが、15[mm]≦G2y≦35[mm]である。
これによれば、検証実験1で説明したように、画像にリブ跡が生じるのを抑制でき、かつ、シートのカールを良好に矯正することができる。
【0098】
(態様5)
態様4において、カール矯正ガイドのガイド面のX=−30[mm]における前記Y方向の位置G2yが、15[mm]≦G2y≦25[mm]である。
これによれば、検証実験2で説明したように、シートのカールをさらに良好に矯正することができる。
【0099】
(態様6)
態様1乃至5いずれかにおいて、カール矯正ガイドのガイド面のX=−15[mm]の位置よりも+X方向側部分の最小曲率半径をRとしたとき、15[mm]≦R≦30[mm]である。
これによれば、検証実験1で説明したように、画像にリブ跡が生じるのを抑制でき、かつ、シートのカールを良好に矯正することができる。
【0100】
(態様7)
態様1乃至6いずれかにおいて、カール矯正ガイド47は、2つのガイド部材で構成されており、2つのガイド部材のうち、シート搬送方向上流側に配置された定着出口ガイド42などの一方のガイド部材のシート搬送方向下流側端部を通る非作像面側ガイド43などの他方のガイド部材のガイド面の接線とY方向とがなす角度をθ1としたとき、55°≦θ1≦70°である
これによれば、検証実験1で説明したように、画像にリブ跡が生じるのを抑制でき、かつ、シートのカールを良好に矯正することができる。
【0101】
(態様8)
態様1乃至7いずれかにおいて、カール矯正ガイド47にシート搬送経路を挟んで対向する作像面側ガイド44などの矯正対向ガイド部材を有し、矯正対向ガイド部材に従動ローラ45を設けた。
これによれば、検証実験1で説明したように、画像にリブ跡が生じるのを抑制することができる。
【0102】
(態様9)
態様1乃至8いずれかにおいて、定着ニップの出口におけるシートの搬送方向を、当該画像形成装置の接地面の垂直方向に対してシートが排出される排出部に対して離れる側に傾かせ、垂直方向に対する定着ニップの出口におけるシートの搬送方向の傾斜角度をθ2としたとき、10°≦θ2≦20°である。
これによれば、検証実験2で説明したように、カール矯正効果の低減や、シートに形成された画像にリブ跡の発生を抑制して、排紙トレイ101aなどの排紙部にスタック可能なシートの枚数を増加させることができる。
【符号の説明】
【0103】
18 :定着装置
19 :排紙ローラ対
40 :カール矯正機構
42 :定着出口ガイド
42a :ガイド面
43 :非作像面側ガイド
43a :ガイド面
44 :作像面側ガイド
45 :従動ローラ
47 :カール矯正ガイド
100 :プリンタ
101a :排紙トレイ
181 :定着ベルト
182 :加圧ローラ
183 :加熱源
184 :ニップ形成プレート
185 :ステー部材
186 :反射部材
187 :定着入口ガイド
G1 :第一位置
G1y :Y方向位置
G2 :第二位置
G2y :Y方向位置
N :定着ニップ
O :定着ニップ出口
P :記録紙
R :最小曲率半径
Y :記録紙搬送方向
α :接線方向
β :垂直方向
θ1 :曲げ角度
θ2 :傾斜角度
【先行技術文献】
【特許文献】
【0104】
【特許文献1】特許第4579600号公報
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】