JP2008063060A - シート搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、薄い紙から厚い紙まで様々な転写材のカールも極力減らすことができ、安定したシート搬送を行うことができるシート搬送装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係るシート搬送装置及び画像形成装置の代表的な構成は、シートを搬送するシート搬送手段（搬送ローラ１０６、１０７等）と、シート搬送手段により搬送されるシートをガイドし、人工筋肉を利用して変形することでガイド位置を能動的に変化させるシート搬送ガイド手段（ガイド１００〜１０３）と、を有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、シート搬送ガイドを有するシート搬送装置及びこれを有するプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。

（画像形成装置）
今日、複写機やプリンタ等の画像形成装置において使用される転写材は、それぞれの装置によって推奨されるものがほぼ決められている。これは、複写機等では、転写材に画像を形成する際、転写材の重さ、換言すれば重さと相関が知られている転写材の厚さ、腰の強さが画像品質、搬送品質を決める上で非常に大きなファクターになっているためである。

特に、複写機等は小型化、大容量給送化が進んでおり、これによりシート搬送経路が直線的ではなく、カーブ形状部分を多用した構成になっているものが多い。そして、厚い紙（腰の強い紙）においては、そのカーブが急（Ｒが小さい）であると抵抗が大きくて搬送できないという問題が生じる。一方、薄い紙（腰の弱い紙）においては、カーブ形状部のガイド間が広いと紙が座屈してジャムになりやすいという問題が生じる。

これらの問題に対し、例えば特開平９−２０２４８１号公報に開示の技術のように、搬送ガイドを手動で動かしてシートの厚さに応じて最適な条件でシートを搬送することを可能とするものがある。しかし、この場合、使用者が手動で搬送ガイドを動かすために面倒であり、操作忘れ等が起こりやすいという問題がある。

また、特開平８−２５７３７号公報に開示の技術のように、転写材の厚さを検知して、搬送量を制御することにより、転写材の厚さの違いによる搬送量や記録幅の違いを無くして高画像品位を安定供給できるようにするものもある。しかし、この場合、駆動系に元々パワーのあるものを用意しておかなければならず、コストアップ、スペースアップにつながりやすいし、搬送カーブがきつい場合には転写材のカールにつながり、ジャムの原因になるという問題がある。

また、転写材の感光体への進入部分のガイド部材では、角度があまり急であったりすると、厚い紙は感光体にぶつかる衝撃で転写がぶれたりする。一方、角度があまりないと、薄い紙では密着力が弱く転写が宙を飛んでできる、塵のような画像が生じたりするという問題がある。

この問題に対しては、例えば特許文献１（特開平９−３４３１１号公報）に開示の技術のように、転写材の厚さを検知して、画像形成条件を最適に設定しようとするものがある。

（シート搬送ガイド）
次に、従来の画像形成装置のシート搬送ガイドは、電気亜鉛メッキ鋼板を二枚準備し、その二枚を互いに略平行になるようにギャップを設けて相対向させ、その間にシートを通過させるような基本構成にしている。

また、搬送ガイド部には一定の間隔をとって搬送ローラ対などにより、シートを給搬送するようにしている。

なお、シート搬送ガイドにはプラスチック素材を用いたものもある。プラスチック素材のシート搬送ガイドは、シートに対して、上流から下流に向かって所定間隔でリブを配備している。リブの先端部をＲ形状の稜線にすることでシートを滑らかに搬送している。

また、シート搬送経路には、分岐部や合流部を有しているものがある。例えば、両面用の搬送パス、反転パス、排出トレイなどの分岐手段や、多段給送や、マルチ給送などの搬送合流部などが知られている。この場合、上述の如くモールド樹脂や板金の形状により搬送経路を構成し、フラッパなどの切り換え手段により搬送経路を切り換えている。

これらのシート搬送ガイドの多くは、固定的に画像形成装置内部に配備されている。そして、シートの厚みや種類によるシートの弾性であるところの腰の強さに対して、それらを満足する配置の最適化を行ったり、手動やソレノイドなどのアクチュエータを用いて２位置の選択によって変更させる方法があった。また、シートの厚みを検知してこれをシート搬送速度の調整として用いたものもある。

例えば、ガイド間のギャップは、事前に調整している。カーブを描くシート搬送部では、カーブの半径が短い程、厚紙は腰が強くなるので搬送力を要する。従って、狭い隙間ではシートは引っかかってしまう事があるので、ギャップを広くしてシート搬送ループを大きく取っている。

具体的には、ギャップは、シート搬送条件に伴って、直線搬送部では、２ｍｍ〜４ｍｍ以内で比較的狭くする。一方、ギャップは、カーブを描くシート搬送部では、４ｍｍ〜８ｍｍ程度適宣広げて厚紙なども通り易いようにしてある。

一方、特許文献２（特開平１１−２２７９８０号公報）に開示されている技術では、多数のシートの諸条件に対してソレノイドによる２位置でのシート搬送路を広げるような制御を行う。

特開平９−３４３１１号公報 特開平１１−２２７９８０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術は、厚さを検知して搬送後にカールを取る量を設定するものであり、カールの発生自体を抑制することはできない。

特許文献２に記載の技術では、ソレノイドなどの電気部品は作動時の騒音を発生したり、ソレノイドと搬送ガイドを連結したり、搬送手段にヒンジ機構を設けたりするなど構造が複雑になる。そのために、メンテナンスに手間取る他、組み立て性、部品点数の増加によるコストアップなど様々な問題を抱えていた。

また、多数種のシートの厚みや腰の強さやシートのサイズ、カール量、湿度、温度によって変化するシートの特性に対して、シートの搬送の最適化を行うための多段階或いはリニアな制御はできない。

然るに、画像形成装置に用いられるシートの種類には限界があり、一般的に４８ｇ／ｍ^２から１２８ｇ／ｍ^２程度の範囲のものが一般的に多く用いられていた。しかし、シートは、湿度や、温度などの影響を受けやすく、ジャムが多く発生してしまう。例えば、薄紙ではアコーデオン状のジャム、厚紙ではシートの腰と搬送ガイドとの間で生じる摩擦力により搬送不足による遅延ジャムなどが発生する。

更に悪条件である両面搬送などを行うと、同じ厚みのシートでも包装を開けたばかりの開直紙との湿度の差や、カールの状況によってスムーズに搬送しにくくなる。このため、画像形成装置では、一般的に使用するシートを規定していた。

そこで本発明は、薄い紙から厚い紙まで様々な転写材のカールも極力減らすことができ、安定したシート搬送を行うことができるシート搬送装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。また、駆動部に負荷をかけない、安価でシンプルなシート搬送装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明に係るシート搬送装置及び画像形成装置の代表的な構成は、シートを搬送するシート搬送手段と、前記シート搬送手段により搬送されるシートをガイドし、変形することでガイド位置を変化させるシート搬送ガイド手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、薄い紙から厚い紙まで様々な転写材のカールを極力減らすことができ、安定したシート搬送を行うことができる。また、駆動部に負荷をかけない、安価でシンプルな構成とすることができる。

[第一実施形態]
以下に図面を参照して、本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が無い限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する主旨のものではない。

（画像形成装置）
図１は本実施形態に係る画像形成装置の断面図である。図１に示すように、画像形成装置本体９００は、原稿載置台９０６、光源９０７、読み取り素子９０８、給送部９０９、画像形成部９０２、シート搬送装置９２０、定着装置９０４、排出ローラ９０５等を有している。

給送部９０９は、シートＳを収納して装置本体９００に着脱自在なカセット（収納容器）９１０、９１１を有している。各カセット９１０、９１１には、給送ローラ（給送手段）２１６がそれぞれ配設されている。

画像形成手段である画像形成部９０２には、円筒状の感光ドラム９１４、現像器９１５、転写帯電器９１６、分離帯電器９１７、クリーナ９１８、一次帯電器９１９等がそれぞれ配設されている。

（画像形成装置の作動）
次に、画像形成装置の作動を説明する。

装置本体９００側に設けられている不図示の制御装置から給送信号が出力されると、光源９０７から原稿載置台９０６に載置されている原稿Ｄへ光が照射される。原稿Ｄに当てられて反射した光は、読み取り素子（ＣＩＳ：コンタクトイメージセンサ）９０８を介して、電気画像信号に置き換えられ、レーザスキャナ装置９２１に電送される。電送された電気画像信号は、レーザー発光素子（不図示）からポリゴンミラー９２２、レンズ９２３、９２４を介して、感光ドラム９１４に照射される。

感光ドラム９１４は一次帯電器９１９によって予め帯電されており、光が照射されることにより静電潜像が形成される。静電潜像は現像器９１５によって現像されてトナー像として顕画化される。

一方、給送部９０９から給送されたシートＳは、レジストローラ１０４で斜行が補正され、更にタイミングを合わされて画像形成部９０２へ送られる。画像形成部９０２へ搬送されたシートＳは、転写帯電器９１６によって感光ドラム９１４上のトナー像を転写される。トナー像の転写を受けたシートＳは、分離帯電器９１７によって転写帯電器９１６と逆極性に帯電されて感光ドラム９１４から分離される。

感光ドラム９１４から分離されたシートＳは、シート搬送装置９２０によって定着装置９０４に搬送され、未定着トナー像を加圧、加熱により永久定着される。画像を定着されたシートＳは、排出ローラ９０５によって装置本体９００から排出される。

（シート搬送装置）
シート搬送装置９２０は、レジスト前ガイド１０１、両面パスガイド１０２、転写ガイド１０３、シート搬送手段であるレジストローラ１０４、排出ガイド１００、分岐フラッパ１０５、シート搬送手段である搬送ローラ１０６、１０７を有している。

シート搬送ガイド手段としてのレジスト前ガイド１０１は、レジストローラ１０４のシート搬送方向上流側に配置されており、人工筋肉で形成されている。

シート搬送ガイド手段としての両面パスガイド１０２は、両面搬送部に設けられている。両面パスガイド１０２は、レジストローラ１０４のシート搬送方向上流側に配置された合流手段であり、人工筋肉で形成されている。

シート搬送ガイド手段としての転写ガイド１０３は、レジストローラ１０４と転写帯電器９１６の間に設けられており、人工筋肉で形成されている。

シート搬送ガイド手段としての排出ガイド１００は、搬送ローラ１０７と排出ローラ９０５の間に配置されており、人工筋肉で形成されている。

シート搬送ガイド手段としての分岐フラッパ１０５は、両面搬送部に設けられており、排出ローラ９０５のシート搬送方向上流側に配置され、人工筋肉で形成されている。分岐フラッパ１０５は、シートの分岐部に設けられ、シートが搬送路される搬送路へ案内する分岐手段である。

図１中点線は、上記の各人工筋肉の作動状態を示している。

（人工筋肉）
人工筋肉とは、一般的に伸縮や変形するアクチュエータを普通のモータやソレノイドなどと区別して人工筋肉と呼んでいる。現在、人工筋肉というとゴム系（空気圧駆動）や化学系（高分子系）がある。また、バイオメタル（ＢｉｏＭｅｔａｌ）という形状記憶合金を原料にした金属系の人工筋肉もある。バイオメタルは、生物のような柔らかで静かな動きをする金属のアクチュエータである。

従来、人工筋肉として知られている電気化学系（高分子系）ものに特開２００４−２８２９９２号公報の、軽量ソフト高分子アクチュエータがある。なお、本実施形態においては、人工筋肉として高分子アクチュエータを用いている。

軽量ソフト高分子アクチュエータとして、イオン交換樹脂に電極として金を特殊化学めっきにより形成し、電極表面積を非常に大きくしたことにより変位性能を大きく向上させた複合材料のアクチュエータ素子がある。このアクチュエータ素子には、電圧印加により素早く大きく動く特徴がある。

更に、動作は電気的に制御できること、柔軟であること、構造体が樹脂により成り軽量である特徴がある。また、駆動時に騒音などの動作音がない特徴がある。また、形状やサイズは比較的任意に決定することができる特徴がある。また、板厚は、０．１ｍｍ〜１０ｍｍまで製造可能である特徴がある。また、低電力（０．０５〜０．２Ｗ）で動く特徴がある。また、素子の変形に伴い起電力が発生し、変位センサとしても使える特徴がある。

このアクチュエータ素子は、従来の電動モータや、シリンダソレノイド等に比べると小型化・軽量化が容易である。

このアクチュエータ素子（イオン伝導アクチュエータ）は、両表裏面に電極板の層を成し、両電極板の内側に含水高分子電解質を内蔵しているプラスチックによって成る。ここで本イオン伝導アクチュエータの動作原理について説明する。まず、表裏面の電極に夫々プラスとマイナスの電圧を印加する。すると、高分子内の陽イオンが水分を伴って陰極側へ移動し、含水量が偏る。これによって表裏で膨張に差が生じて変形する。この状態で、電圧をかけるとアクチュエータ板が湾曲状に変形する。

（給送部９０９〜画像形成部９０２；レジスト前ガイド１０１、両面パスガイド１０２、転写ガイド１０３）
図２は給送部〜画像形成部を示す断面図である。図２に示すように、給送部〜画像形成部には、両面搬送ガイドローラ対２１４、ピックアップローラ２１５、給送ローラ対２１６、搬送ローラ対２１７、マルチ給送ローラ２１９、マルチ分離パッド２２０、レジ前センサ２２１が配置されている。

ピックアップローラ２１５によりカセット内のシートＳは、上部から少数枚だけ給送ローラ対２１６に送られ分離されて一枚ずつ供給される。送り出されたシートは、搬送ローラ対２１７（シート搬送手段）を通り搬送されてレジストローラ１０４に送り込まれる。このとき、レジスト前ガイド１０１は人工筋肉によって成されていて、通常は実線にて示す位置に配置している。

シートＳは、両面パスガイド１０２が実線のように膨らんでいるので、左側方向の搬送経路に案内される。レジ前センサー２２１によって位置を検知されて、レジストローラ１０４のニップ部に突き当てられたシートは、制御信号によって感光ドラム９１４の方向へ送り出される。レジスト前ガイド１０１と両面パスガイド１０２は、固定のシート搬送ガイド端部から延伸する可撓性のあるシート状のガイドである。

この際に、レジストローラ１０４に対してシートが突き当てられると、レジスト前ガイド１０１と両面パスガイド１０２の間でシートは給送部９０９からの搬送力でループを作る。両面パスガイド１０２は片側の端部を保持固定されているが、その反対側は図１に示したように自在に動くことができる。このため、厚紙などで強いループを形成する場合には、両面パスガイド１０２が鎖線の位置に退避移動することで、ループ力を適正に保つことができる。

レジストローラ１０４を通過したシートは、転写ガイド１０３へと搬送され、感光ドラム９１４と転写帯電器９１６へ送られる。転写帯電器９１６は接触型の導電性の転写ローラであり、感光ドラム９１４に対して、ローラ両端部に付勢バネなどの付勢手段により僅かにニップを形成するように軽く当接させている。

このニップ部へシートを案内する転写ガイド１０３のガイド形状を決定するには、薄紙と厚紙とでは、その最適な形状が異なり、両立が難しい。

例えば、転写ガイド１０３のガイド形状が不適当な形状の場合、薄紙の先端が上手くニップ部へ案内されない場合がある。一方、厚紙の後端が跳ねたり、脱出の際のショックにより、未定着画像が飛び散ってしまい画像に黒筋が発生して著しく画像品位を低下させてしまうことなどがある。

そこで、転写ガイド１０３に人工筋肉を用いてシートの腰の強さなどの諸条件によって形状を変化させることにより、幅広い範囲で転写ガイド１０３の最適形状をアクティブに変化させる。具体的には、薄紙を搬送する場合には、転写ガイド右側のガイドを実線のようにしている。厚紙を搬送する場合には、転写ガイド右側のガイドを鎖線のように動くようにしている。このように人工筋肉を利用した転写ガイド１０３は、シートを案内する部分において連続的に自身が変形することで、能動的にガイド位置を変化させる。したがって、搬送されるシートをより適した形状で案内することができる。なお、転写ガイドの左側のガイド板にも人工筋肉を用いることは可能である。

（画像形成部９０２〜排出部；排出ガイド１００）
図３は画像形成部〜排出部を示す断面図である。図３に示すように、画像形成部９０２を通ったシートＳは、定着入口ガイド２０９に案内され、定着装置９０４に到着する。そして、定着ヒータ２０２と定着加圧ローラ２０８のニップ部を通過する際に加圧、加熱されて未定着画像を定着した後、搬送ローラ２０４（シート搬送手段）により排出部に送られる。

その際、排出ガイド１００はシートをカーブさせ、排出ローラ９０５に至らせ、排出ローラ９０５の搬送力によってシートは排出トレイ２０１に排出される。このため、排出ガイド１００によって厚紙シートのカールの弾性復元力によって摺擦抵抗が増えてしまう。

そこで、排出ガイド１００に人工筋肉を用いて、実線の排出ガイド１００を鎖線の形状に退避させることによって、この排出に掛かる負荷を低減できる。

定着装置９０４で加圧、加熱されたシートは、トナーの固化の際の凝集や過熱によるシート中の水分が抜けてしまうことが知られている。このようなシートが、比較的高温のまま排出ガイド１００などの無理な搬送ガイド形状を通して排出されると、カールが付いて、排出トレイ上でカールが残ったまま積載されることにより品位を低下させてしまう。

排出ガイド１００を人工筋肉とし、コントローラからの信号による電圧で適意に排出ガイド１００の位置形状の調整する。これにより、カールを低減、矯正することができ、紙質によって異なるカール状態を示すシートをよりフラットな状態で排出することができる。このように人工筋肉を利用した排出ガイド１００は、自身が、シートを案内する部分において連続的に変形することで能動的にガイド位置を変化させる。したがって、搬送されるシートをより適した形状で案内することができる。

（両面搬送パス；分岐フラッパ１０５）
次に、図２、図３では両面搬送パスを形成している断面図を示している。図２、図３に示すように、定着装置９０４を抜けたシートＳは、その後端が分岐フラッパ１０５を過ぎるところまで搬送される。そのタイミングで、排出ローラ９０５が逆回転し、排出ガイド１００にコントローラから電気信号である電圧を印加する。

これにより、分岐フラッパ１００、分岐フラッパ１０５は、シートを両面搬送ガイド２０５へ案内する形状（図３中左側方向の鎖線で示した形状）に向きを変える。このように人工筋肉を利用した分岐フラッパ１００、１０５は、自身が、シートを案内する部分において連続的に変形することでガイド位置を能動的に変化させる。そして、シートＳは、排出方向と逆方向に搬送され、両面搬送ガイド２０５方向にスイッチバックして送られる。

スイッチバックされたシートＳは、両面搬送ガイドローラ対２０７、両面搬送ガイドローラ対２１４（シート搬送手段）によって搬送される。この際、シートＳは、両面搬送ガイド２１０、右扉モールドガイド２１１、内側モールドガイド２１２に案内されて、レジスト前ガイド１０１、両面パスガイド１０２に至る。

人工筋肉を利用した両面パスガイド１０２は、コントローラから送られてきた信号である電圧により、実線形状から鎖線形状に変形し、同時に人工筋肉を利用したレジスト前ガイド１０１も実線から鎖線の形状に変形する。これにより、両面搬送経路から到達したシートＳは、スムーズにレジストローラ１０４へ案内される。

（制御）
図４はモジュールのレイアウトを示す配置図である。図４に示すように、画像形成装置は、環境温度センサ１０、湿度センサ１１、シート種類設定手段１２、シートサイズ検知手段１３、コントローラ１４、ガイド１００〜１０３、分岐フラッパ１０５、モータやギヤを用いた駆動手段１５を有している。

機械内部の温度センサ１０により温度を計測し、その情報をコントローラ１４に送る。また、湿度センサ１１により湿度を計測し、測定した湿度情報をコントローラ１４に送る。つまり、コントローラ１４には、環境手段としての環境温度センサ１０や湿度センサ１１によって検知された機内の温度もしくは湿度が、装置の作動環境の情報として送られる。

シートサイズ検知手段１３は、シートカセット内のシートＳの幅と長さによってシートのサイズを検知し、そのサイズをコントローラ１４に電送する。

コントローラ１４は、送られてきた信号（シートＳの環境の状態、シートサイズに関するもの）にあわせて、ガイド１００〜１０３、分岐フラッパ１０５、駆動手段１５等に信号を出して、これらを制御する。

シート種類設定手段１２は、シートＳの厚みや種類を事前に入力可能な操作部のシート選択画面である。通常市販されている普通紙には、シートの種類を示す名称型番などがパッケージの包装紙に刻印またはラベルなどに表記されている。

この名称型番を入力することで、そのシートの特性をコントローラ内部のソフトウエアにプログラミングより事前に入力してあるデータと照合する。そして、適合したデータにあわせて、コントローラ１４から信号により電圧を人工筋肉（ガイド１００〜１０３、１０５）に電送付与して、適切な位置に形状を変化させて最適な搬送パスを構築する。

ここで、シートの弾性力は、紙の繊維の柔軟性と繊維同士の結合力とによって基本的に決定され、これに繊維の太さや長さ、密度、シートの厚みなどの要素が加味される。更に、同じシートでもパッケージを開けた瞬間と、室内の環境に放置した場合とではシートの状態が変化していく。その要因は、温度、湿度、径時劣化があり、画像形成装置の給送性、トナー画像の転写性、定着性、シートカールの大きさに影響する。

これらの影響はシートごと、状態ごとに異なり、市場にて販売されている全てのシートをスムーズに搬送できるような給送搬送路の成り立つ装置は困難であり、そのために製造各社は推奨紙として保証の範囲を限定していた。

また、搬送枚数が増え、機械装置の耐久が進むと、搬送ローラの磨耗、トルクの上昇、機内汚れなどにより、ジャムの発生確率が上昇していく。然るに搬送のジャム発生率もある程度許容するようになっている。

これに対し、本実施形態の画像形成装置では、センサ１０、１１、シート種類設定手段１２、シートサイズ検知手段１３、コントローラ１４により、シートが搬送不良を起こさないように条件設定をプログラミングする。そして、その条件を満足するように人工筋肉の形状を電気信号によって変化させ、シート搬送経路が自動的に構成してアクティブ化する。このようにコントローラ１４では、搬送不良を起こさない人工筋肉の形状（ガイド１００〜１０３、１０５の形状）を決定し、決定した形状に基づく制御信号をコントローラ１４から人工筋肉へ送り、人工筋肉の形状を変化させる。なお、シートの位置や姿勢を検知するセンサを搬送路内に設け、センサが検知したシートの位置や姿勢を更に加味してコントローラ１４が人工筋肉の形状を制御するように構成してもよい。

これによって、幅広い種類のシートに対応可能となり、搬送中に発生する不具合を最小限度に抑制できるような最適な搬送パスを形成できる。

（静寂性）
本画像形成装置は、所謂縦パスシート搬送と呼ばれる方式であって、給送から排出に至る経路及び両面搬送経路ではシートの搬送の際に発生する摺擦搬送音が目立ちやすいことが知られている。そして、装置の右側の扉には、排気用のルーバーなどの通気口が設けられているため、扉の外側に音が漏れやすい。

この縦パス方式を用いている従来の機種では、シートの摺擦音を低減させるために可撓性、摺動性を有するシートを多用したり、吸音材を用いたり、隙間を埋めるなど目止めをしているものも見受けられる。近年、より快適なオフィス環境が求められる中で、デスクサイドなどに設置される画像形成装置の静寂性が求められている。

本実施形態の画像形成装置では、ガイド１００〜１０３を最適な形状とすることにより、摺擦音を低減することができ、静寂性を向上させることができる。また、排出されたシートはよりフラットに近く、幅広いシートに対応できるほか、高速搬送も実現できる。

（効果）
本実施形態により、薄い紙から厚い紙まで様々な転写材のカールも極力減らすことができ、安定したシート搬送を行うことができる。また、駆動部に負荷をかけない、安価でシンプルな構成とすることができる。

[第二実施形態]
次に本発明に係るシート搬送装置及び画像形成装置の第二実施形態について図を用いて説明する。本発明に係る人工筋肉は上記第一実施形態のガイド１００〜１０３、分岐フラッパ１０５に限定されるものではなく、シート搬送装置及び画像形成装置の様々な箇所、形状の搬送ガイド等に用いることができる。

（搬送ガイド部）
図５は本実施形態に係るシート搬送装置及び画像形成装置の搬送ガイド部の断面図である。図５に示すように、搬送ガイド部は、搬送ローラ３００、付勢ローラ３０１、ガイド保持手段３０２、シート搬送ガイド手段としての人工筋肉で形成された搬送ガイド３０３、取り付け手段３０６、付勢ローラ３０７、搬送ガイド板３０８、搬送ローラ３０９を有している。

付勢ローラ３０７、搬送ローラ３０９及び、搬送ローラ３００、付勢ローラ３０１はバネ力によって付勢され、ニップ部を形成している。

搬送ガイド板３０８は、搬送ローラ３０９と搬送ローラ３００との間に円弧状にカーブして設けられており、亜鉛メッキ鋼板などの板金によって固定されている。

一方、人工筋肉でできた板状の搬送ガイド３０３は、付勢ローラ３０７と付勢ローラ３０１の間に設けられており、取り付け手段３０６によって片側を板金によって狭持され、保持固定されている。なお、固定方法は特に限定されるものではなく、例えば、正面テープで貼り付けたり、接着剤で接着したりする等の基本的な固定ができればよい。

また、搬送ガイド３０３の反対側（付勢ローラ３０１の近傍）は、ガイド保持手段３０２によって、人工筋肉の変化に合わせてスライド移動可能に保持されている。すなわち、人工筋肉の変化に合わせて長穴３０２ａの中にあるピン３０２ｂがスライドして、人工筋肉の長さの変化を吸収すると共に、一定方向に対しては規制している。

なお、搬送ガイドは、シート幅方向に対してシート端部外側の前後で固定されることが一般的であるが、本実施例の場合は、同様にシート幅方向で２箇所スライド固定するようにガイド保持手段３０２を設けるのが好適である。

搬送ローラ３００、搬送ローラ３０９には不図示の画像形成装置駆動源から駆動伝達されて回転するように軸支されている。

付勢ローラ３０７、搬送ローラ３０９からシートが給送されると、シートの先端部は搬送ガイド板３０８に案内されながら搬送ローラ３００、付勢ローラ３０１に至り、搬送される。

このとき、シートの種類によって腰であるところの弾力性が異なり、搬送ガイド板３０８だけでは安定して精度良く搬送することはできない。そのために、一般的に搬送ガイドは対になっている。ガイド３０３は、搬送ガイド板３０８と平行な位置であるところの位置Ａから、位置Ｂ、或いは位置Ｃと、人工筋肉にかける電圧により自在に形状を変化させることができる。

通常のコピーシート、例えば７０ｇ／ｍ^２から９０ｇ／ｍ^２のシートを搬送する場合は、ガイド３０３が位置Ｂ近傍に位置するようにする。これは、少しでも搬送抵抗を減らすことでカーブにおけるシートへのダメージを少なくすると共に、摺擦音の低減や、紙紛の発生を抑制することなどの配慮がある。

薄い紙、或いは腰の弱いシートを搬送する場合は、ガイド３０３を隙間を狭くした位置Ａにセットする。これにより、シートが浮き上がったり、蛇腹状にジャムすることを防ぐ。

厚い紙、或いは弾力性の高い、若しくは曲げにくい紙、或いはコート紙のような、曲げるとコート面の平滑面にダメージが発生するようなシートの場合は、ガイド３０３を位置Ｃにセットする。このように、隙間を広く取ることでシートの反発力を最小限度に抑制できる。これによって、厚紙の場合にも、少しでも搬送抵抗を減らすことでカーブにおけるシートの滞留ジャムを防ぐことが可能となったり、シートへのダメージを少なくすると共に、摺擦音の低減や、紙紛の発生を抑制することができる。

これらの位置の制御するためにはコントローラと人工筋肉を繋ぐ線があり（不図示）、制御部から送られてきた電圧を人工筋肉に印加することで形状の変化をするようにしている。このように搬送するシートの種類に基づいて、人工筋肉の形状を制御するためのコントローラが人工筋肉の形状（搬送ガイド３０３の形状）を制御する。

（搬送ガイド分岐部）
図６は本実施形態に係るシート搬送装置及び画像形成装置の搬送ガイド分岐部を示す断面図である。図６に示すように、搬送ガイド分岐部は、搬送ガイド板３１０ａ、３１０ｂ、３１２ａ、３１２ｂ、３１６ａ、３１６ｂ、３１９ａ、３１９ｂ、搬送ローラ３１１ａ、３１１ｂ、３１４ａ、３１４ｂ、３１８ａ、３１８ｂ、シート搬送ガイド手段としての人工筋肉で形成された分岐ガイド対３１３を有している。

搬送ローラ３１１ａ、３１１ｂ、搬送ローラ３１４ａ、３１４ｂ、搬送ローラ３１８ａ、３１８ｂは、夫々付勢力によってニップを形成し、シートを狭持できるようになっていて、夫々に動力源から駆動力を付与されて回転する。

矢印Ｐからシートが送られてくると、搬送ガイド板３１０ａ、３１０ｂの間のギャップを通り、搬送ローラ３１１ａ、３１１ｂによって送り出される。更に搬送ガイド板３１２ａ、３１２ｂの間を通って位置Ｄ（実線）にあるガイド対３１３を通って搬送ローラ３１４ａ、３１４ｂに至り、更に搬送ガイド板３１６ａ、３１６ｂの間を通り第１の搬送路にシートは搬送される。

一方、コントローラから電気信号により電圧がガイド対３１３に送られると、筋肉が作動し、ガイド位置３１３は位置Ｅ（鎖線）にカーブして搬送経路を切り換える。送られてきたシートＰはガイド対３１３を通り、搬送ローラ３１８ａ、３１８ｂに狭持搬送されて、搬送ガイド板３１９ａ、３１９ｂの間を通って第２の搬送路に送られる。

このように、分岐手段である分岐ガイド対３１３を、人工筋肉を用いることにより、従来のようにフラッパとソレノイドを用いる場合に比べて、容易に搬送方向を切り換えることができる。

人工筋肉は、搬送ガイド板３１２ａ、３１２ｂに接着によって固定されている。但し、接着でなくても固定可能な手段であれば別の方法（図５で説明した方法）を用いることも可能である。また、先端部は補助の板が設けられていて、互いにギャップを保証するための補強になっている。この補強版は必要によって、シート搬送幅方向の両端部などでストッパーなどに突き当てることができ、位置を決めることも可能である。

第一実施形態に係る画像形成装置の断面図である。 給送部〜画像形成部を示す断面図である。 画像形成部〜排出部を示す断面図である。 モジュールのレイアウトを示す配置図である。 第二実施形態に係る搬送ガイド部の断面を示す断面図である。 第二実施形態に係る搬送ガイド分岐部を示す断面図である。

符号の説明

Ａ〜Ｅ…位置、Ｄ…原稿、Ｓ…シート、１０…環境温度センサ、１１…湿度センサ、１２…シート種類設定手段、１３…シートサイズ検知手段、１４…コントローラ、１５…駆動手段、１００…排出ガイド（シート搬送ガイド手段）、１０１…レジスト前ガイド（シート搬送ガイド手段）、１０２…両面パスガイド（合流手段）、１０３…転写ガイド（シート搬送ガイド手段）、１０４…レジストローラ、１０５…分岐フラッパ（分岐手段）、２０２…定着ヒータ、２０５…両面搬送ガイド、２０７…両面搬送ガイドローラ対、２０８…定着加圧ローラ、２０９…定着入口ガイド、２１０…両面搬送ガイド、２１１…右扉モールドガイド、２１２…内側モールドガイド、２１４…両面搬送ガイドローラ対、２１５…ピックアップローラ、２１６…給送ローラ対、２１７…搬送ローラ対、２１９…マルチ給送ローラ、２２０…マルチ分離パッド、２２１…レジ前センサ、１０６、１０７、３００、３０９、３１１、３１４、３１５、３１８…搬送ローラ（シート搬送手段）、３０１…付勢ローラ、３０２…ガイド保持手段、３０２ａ…長穴、３０２ｂ…ピン、３０３…人工筋肉搬送ガイド、３０６…取り付け手段、３０７…付勢ローラ、３０８、３１０、３１２、３１６、３１７、３１９…搬送ガイド板、３１３…人工筋肉分岐ガイド対、９００…画像形成装置本体、９０２…画像形成部、９０４…定着装置、９０５…排出ローラ、９０６…原稿載置台、９０７…光源、９０８…読み取り素子、９０９…給送部、９１０、９１１…カセット、９１２、９１３…給送ローラ、９１４…感光ドラム、９１５…現像器、９１６…転写帯電器、９１７…分離帯電器、９１８…クリーナ、９１９…一次帯電器、９２０…シート搬送装置、９２１…レーザスキャナ装置、９２２…ポリゴンミラー、９２３、９２４…レンズ

Claims (7)

1. シートを搬送するシート搬送手段と、
   前記シート搬送手段により搬送されるシートをガイドし、変形することでガイド位置を変化させるシート搬送ガイド手段と、を有することを特徴とするシート搬送装置。
   
2. 前記シート搬送ガイド手段は、人工筋肉を利用してガイド位置を能動的に変化させることを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
   
3. 前記シート搬送ガイド手段は、固定のシート搬送ガイド端部から延伸する可撓性のあるシート状のガイドであることを特徴とする請求項１または２に記載のシート搬送装置。
   
4. 前記シート搬送ガイド手段は、ガイド位置を能動的に変化させてシートの搬送方向を振り分け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シート搬送装置。
   
5. 前記シート搬送ガイド手段は前記シート搬送手段により搬送されるシートをシート搬送路に合流するようにガイドす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シート搬送装置。
   
6. 装置の動作する動作環境を検知する環境検知手段と、前記シート搬送ガイド手段の変形をコントロールするコントローラと、を有し、
   前記コントローラは、前記環境検知手段で検知した動作環境と、案内するシートの種類と、に基づいて前記シート搬送ガイド手段の形状を決定し、決定した形状に基づく制御信号を前記シート搬送ガイド手段へ送ることで、前記シート搬送ガイド手段を変形させるようにコントロールすることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
   
7. 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のシート搬送装置と、
   シートにトナー像を形成する画像形成手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。

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