JP2010254447A - 用紙搬送装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】直列に並設された３対のローラ対間で互いに連携しながら用紙搬送速度が適正に制御されるようにする。
【解決手段】転写ニップ部Ｎ１において用紙Ｐを搬送するべく駆動ローラ１２５ａに駆動力を与える第１駆動モータ７１と、定着ニップ部Ｎ２において用紙Ｐを搬送するべく加圧ローラ６０に駆動力を与える第２駆動モータ７２と、導出ニップ部Ｎ３において用紙Ｐを搬送するべく導出ローラ対８１に駆動力を与える第３駆動モータ７３とがそれぞれ設けられ、第１〜第３駆動モータ７１，７２，７３の駆動を制御する制御部９０は、撓みセンサ８４が所定量以上の撓みを検出したとき、定着ニップ部Ｎ２の用紙搬送速度ｆ２が転写ニップ部Ｎ１の用紙搬送速度ｆ１に近づくように第２駆動モータ７２を制御するとともに、導出ニップ部Ｎ３の用紙搬送速度ｆ３を定着ニップ部Ｎ２の用紙搬送速度ｆ２に追随させるように第３駆動モータ７３を制御するようになされている。
【選択図】図４

Description

用紙を搬送するために複数のローラ対が直列に並設されてなる用紙搬送装置およびこの用紙搬送装置が適用された画像形成装置に関するものである。

従来、特許文献１に記載されているような定着装置に係る用紙搬送装置（引用文献１ではシート搬送機構）を備えた画像形成装置が知られている。

前記用紙搬送装置は、用紙搬送方向の上流側に位置する第１ユニットと下流側に位置する第２のユニットとの間に配置され、第１ユニットから第２ユニットへ用紙（特許文献１ではシート）を搬送する搬送手段と、用紙に予め撓みを形成させる撓み形成部（特許文献１では弛み形成部）とを備えている。

撓み形成部は、具体的には第１および第２ユニット間に設けられた用紙を案内するためのガイド部材によって形成されている。このガイド部材は、第１ユニットを通過する際の用紙搬送速度と第２ユニットを通過する際の用紙搬送速度との速度差が所定範囲外になったとき、速度差により生じる撓み量変化を吸収するべく用紙が通る搬送路から退避して設けられている。これにより用紙は、第１ユニットと第２ユニットとの間で適正に撓むことができる。

かかる用紙搬送装置が適用された画像形成装置は、用紙上にトナー像を転写する前記第１ユニットとしての転写手段と、加熱ローラおよび加圧ローラからなる定着ローラ対を備えた前記第２ユニットしての定着装置とを備えている。

定着装置の直上流側には、搬送手段により搬送されてくる用紙を定着ローラ対のニップ部に案内するガイド部材としての定着進入ガイドが設けられている。この定着進入ガイドは、前記撓み形成部としての機能を有している。従って、転写手段の用紙搬送速度の方が定着ローラ対の用紙搬送速度よりも速いことによって用紙に撓みが生じても、その撓みを定着進入ガイドが吸収するため、用紙は適正に搬送される。従って、用紙が上下方向に向けて蛇行し、これにより転写処理および定着処理に悪影響を与えるような不都合の発生を有効に防止することができる。

特開２００６−２１９２７３号公報

ところで、特許文献１に記載の画像形成装置に適用された用紙搬送装置にあっては、転写手段と定着ローラ対との間の用紙の状態についてのみ制御されているが、定着装置の直下流側に配設された搬送ローラ対の用紙搬送速度と、定着ローラ対の用紙搬送速度との間の関係については特に俎上に挙げられておらず問題視されていない。

しかしながら、用紙の撓みを制御するべく、定着ローラ対の用紙搬送速度が変更されたとき、搬送ローラ対は、定着装置から搬出された用紙の速度に追随することができなくなる場合があり、結果として用紙を定着装置から適正に搬出し得なくなることがある。

そして、搬送ローラ対の搬送速度が定着ローラ対の搬送速度を上回ったような場合、用紙が引っ張られることから定着ローラ対のニップ部でスリップが起こり、これによって適正な定着処理が行われ難くなって画像不良が生じる虞があるばかりか、逆に搬送ローラ対の搬送速度が定着ローラ対の搬送速度を下回ったような場合、用紙が撓んで搬送路を構成するガイドプレートと摺接し、これによって画像不良が生じる虞があるという問題点を有している。

本発明は、従来のかかる問題点を解消するべくなされたものであって、直列に並設された３対のローラ対間で互いに連携しながら用紙搬送速度が適正に制御されることで各ローラ対が適正にその機能を果たすことができる用紙搬送装置およびこの用紙搬送装置が適用された画像形成装置を提供することを目的としている。

かかる目的を達成するべくなされた本発明に係る用紙搬送装置は、搬送されつつある用紙に対し第１ニップ部で第１の機能を果たす用紙搬送速度がｆ１の第１ローラ対と、前記第１ローラ対の下流側に設けられて前記用紙に対し第２ニップ部で第２の機能を果たす用紙搬送速度がｆ２の第２ローラ対と、前記第２ローラ対の下流側に設けられて前記用紙に対し第３ニップ部で第３の機能を果たす用紙搬送速度がｆ３の第３ローラ対と、前記第１〜第３ローラ対に駆動力を与える第１〜第３駆動手段と、前記第１ローラ対と前記第２ローラ対との間に配設され、前記用紙の撓みを検出する撓みセンサと、第１〜第３駆動手段の駆動を制御する制御部と、が備えられ、前記制御部は、前記撓みセンサが所定量以上の撓みを検出したとき、ｆ２がｆ１に近づくように第２駆動手段を制御するとともに、ｆ３をｆ２に追随させるように第３駆動手段を制御することを特徴とするものである。

かかる構成によれば、何らかの理由によって第１および第２ニップ部間の撓み量が所定量を超えたことが撓みセンサによって検出されたときには、制御部から第２および第３駆動手段への制御信号出力によって第２ローラ対の用紙搬送速度ｆ２が第１ローラ対の用紙搬送速度ｆ１に近づくように制御されるとともに、第３ローラ対の用紙搬送速度ｆ３がｆ２に追随される。

従って、第１および第２ニップ部間で用紙が撓みすぎで搬送不良が生じるような不都合が生じることがない。また、第２および第３ニップ部間でも用紙が撓みすぎたり引っ張られたりするような不具合が生じることはない。

かかる発明において、前記第１〜第３ローラ対は、上下方向に配列されていることが好ましい。このような第１〜第３ローラ対が上下方向に向けて配設されていた場合には、用紙が過度に撓んだ場合、当該用紙が搬送路の壁面に摺接し易くなるが、上記のような用紙搬送装置の構造を採用することでこれを避けることができ、その作用を効果的に発揮させることができる。

さらに、上記の発明において、前記撓みセンサは、第１ローラ対と第２ローラ対との間の用紙搬送路を形成する部分に設けられていることが好ましい。こうすることで用紙の撓みを的確に検出することができる。

そして、本発明に係る画像形成装置は、所定の画像形成処理により形成されたトナー像を用紙に転写したのち用紙にトナー像の定着処理を施すように構成された請求項１乃至３のいずれかに記載の搬送装置が適用されるものであって、前記第１ローラ対は、所定の画像形成処理によって形成されたトナー画像を用紙に転写させる画像転写用ローラ対として適用され、前記第２ローラ対は、トナー像が転写された用紙に対して当該トナー像の定着処理を施す定着処理用ローラ対として適用され、前記第３ローラ対は、定着処理後の用紙を排出するための排出用ローラ対として適用されていることを特徴とするものである。

かかる構成の画像形成装置によれば、用紙の撓みが大きすぎることによって当該用紙が搬送路の壁面に摺接し、これによって定着処理前の用紙上のトナー画像が乱れて画像不良が生じるような不都合の発生が有効に防止される。

また、第２ニップ部を抜け出た用紙は、第３ニップ部において用紙を同一の用紙搬速度で搬送するため、第２および第３ニップ部間で搬送されつつある用紙の搬送状態が安定し、定着処理が実行されつつある用紙上のトナー画像に悪影響が及ぶことはない。

本発明に係る用紙搬送装置によれば、第１および第２ローラ対の第１および第２ニップ部間に跨った状態で搬送されつつある用紙は、常に適正に撓ませられるように制御部によって制御されるため、用紙がピンと張られていることで第１および第２ローラ対が果たす第１および第２の機能に悪影響を及ぼすような不都合の発生を有効に防止することができる。

また、第３ローラ対の用紙搬送速度ｆ３は、第２ローラ対の用紙搬送速度ｆ２に追随されるため、第２ローラ対で第２機能が果たされた用紙は安定した状態で用紙搬送装置から排出される。

このように、制御部によって第１〜第３ローラ対のそれぞれが常に適正な用紙搬送速度になるように制御されるため、従来のように、直列に配設された３つのローラ対の内の２つの間でしか搬送速度についての制御が行われていなかった場合に比較し、より安定した状態で用紙に各ローラ対の機能を付与することができる。

本発明に係る画像形成装置によれば、当該画像形成装置を用紙搬送装置が有する作用効果を享受し得るものにすることができ、トナー像が転写された用紙に対し常に適正な定着処理を施すことができる。

本発明の一実施形態に係る用紙搬送装置が適用された画像形成装置の一例を示す外観視の斜視図である。 図１に示す画像形成装置の内部構造の概略を説明するための正面断面視の説明図である。 定着装置の一実施形態の概要を示す側面視の断面図である。 図３に示す定着装置のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 撓み許容空間における用紙の撓み量を適正に設定するべく行われる制御部による制御を説明するためのブロック図である。 制御部により行われる用紙搬送装置の制御を説明するためのフローチャートである。

図１は、本発明の一実施形態に係る用紙搬送装置が適用された画像形成装置の一例を示す外観視の斜視図であり、図２は、その内部構造の概略を説明するための正面断面視の説明図である。なお、図１および図２において、Ｘ方向を左右方向、Ｙ方向を前後方向といい、特に−Ｘを左方、＋Ｘを右方、−Ｙを前方、＋Ｙを後方という。

まず、図１に示すように、画像形成装置１０は、いわゆる胴内排紙型と称される複写機であり、装置本体１１に画像形成部１２と、定着部１３と、用紙貯留部１４と、用紙排出部１５と、画像読取部１６と、操作部１７とが設定されて構成されている。そして、特に前記用紙排出部１５は、画像読取部１６の下部で装置本体１１の一部が凹没されることによって形成され、これによって当該画像形成装置１０が胴内排紙型と称されている。

前記装置本体１１は、外観視で直方体状を呈した下部本体１１１と、この下部本体１１１の上方に対向配置された扁平な直方体状を呈する上部本体１１２と、この上部本体１１２と前記下部本体１１１との間に介設された連結部１１３とを備えている。前記連結部１１３は、下部本体１１１と上部本体１１２との間に用紙排出部１５を形成させた状態で両者を互いに連結するための構造物であり、下部本体１１１の左部および後部から立設され、平面視でＬ字状を呈している。前記上部本体１１２は、その左部および後部がかかる連結部１１３の上端部に支持されている。

そして、前記下部本体１１１には、画像形成部１２、定着部１３および用紙貯留部１４が内装されているとともに、前記上部本体１１２には画像読取部１６が装着されている。前記操作部１７は、本実施形態においては、上部本体１１２の前縁部から前方に向かって突設されている。

前記用紙貯留部１４は、装置本体１１に対して挿脱可能の用紙トレイ１４１を有している。この用紙トレイ１４１には用紙束Ｐ１（図２）が貯留されている。そして、画像形成処理が行われるに際し、この用紙束Ｐ１から用紙Ｐが１枚ずつ繰り出され、画像形成部１２へ送り込まれて当該用紙Ｐに印刷処理が施される。本実施形態では、用紙トレイ１４１は１段で設けられているが、２段以上設けてもよい。

前記用紙排出部１５は、下部本体１１１と上部本体１１２との間に形成されている。かかる用紙排出部１５は、下部本体１１１の上面に形成された胴内排紙トレイ１５１を有し、画像形成部１２からのトナー画像が転写された用紙Ｐは、定着部１３で定着処理が施された後に連結部１１３の下部からこの胴内排紙トレイ１５１へ向けて排出される。

前記画像読取部１６は、上部本体１１２の上面開口に装着された、原稿を載置するためのコンタクトガラス１６１と、このコンタクトガラス１６１に載置された原稿を押さえる開閉自在の原稿押さえカバー１６２と、コンタクトガラス１６１に載置された原稿の画像を走査して読み取る走査機構１６３（図２）とを備えている。

そして、走査機構１６３によって読み取られた原稿画像のアナログ情報は、デジタル信号に変換された後に後述する露光装置１２４へ向けて出力され、画像形成部１２での画像形成処理に供される。

前記操作部１７は、画像形成処理に関する処理情報を入力操作するためのものであり、用紙Ｐの処理枚数を入力するためのテンキー１７１やその他の各種の操作キー、さらにはタッチ入力を行うためのＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）１７２等が設けられている。

また、下部本体１１１の右面の下方位置には手差しトレイ１４２が設けられている。この手差しトレイ１４２は、下部が支持軸１４２ａ（図２）回りに回動可能に軸支され、手差しの給紙口を閉止するべく起立した閉止姿勢（図１）と、右方へ向かって開かれた開放姿勢（図２）との間で姿勢変更可能とされている。かかる手差しトレイ１４２は、開放姿勢に姿勢設定された状態で１枚ずつの用紙Ｐの手差し給紙に供される。

また、前記下部本体１１１の前面には、開閉可能なメンテナンス用のメンテナンスドアー１９が設けられている。搬送中の用紙Ｐが詰まったとき（すなわち、ジャムが発生したとき）などには、このメンテナンスドアー１９が開放されてジャム解消のための作業が実行される。

以下、図２を基に画像形成装置１０の内部構造についてその概要を説明する。前記画像形成部１２は、用紙貯留部１４から給紙された用紙Ｐにトナー画像を形成させるものである。画像形成装置１０には、上流側（図１の紙面の右方）から下流側へ向けて順次配設された、マゼンタ色のトナーを用いるマゼンタ用ユニット１２Ｍと、シアン色のトナーを用いるシアン用ユニット１２Ｃと、イエロー色のトナーを用いるイエロー用ユニット１２Ｙと、ブラック色のトナーを用いるブラック用ユニット１２Ｋとが備えられている。

そして、前記各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋには、感光体ドラム１２１と、当該感光体ドラム１２１へトナーを供給する現像装置１２２とがそれぞれ備えられている。感光体ドラム１２１は、周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナー像（可視像）を形成させるためのものである。

各感光体ドラム１２１は、図２において反時計方向へ向けて回転しつつ対応した現像装置１２２からトナーの供給を受け、その周面に静電潜像に沿ったトナー像が形成される。各現像装置１２２には、前記胴内排紙トレイ１５１と後述する中間転写ベルト１２５との間の空間に配設されたトナーカートリッジ１２７から図略のトナー補給ダクトを介してトナーが補給される。

各感光体ドラム１２１の直下位置には帯電装置１２３がそれぞれ設けられているとともに、各帯電装置１２３の下方位置に露光装置１２４が設けられている。そして、各感光体ドラム１２１は、前記帯電装置１２３によって周面が一様に帯電され、画像読取部１６で読み取られた画像データに基づく各色に対応したＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）光が前記露光装置１２４から帯電後の感光体ドラム１２１の周面に照射されることにより、各感光体ドラム１２１の周面に静電潜像が形成される。この感光体ドラム１２１の周面の静電潜像に現像装置１２２から供給されたトナーが積層されることにより、当該感光体ドラム１２１の周面にトナー像が形成される。

各感光体ドラム１２１の上方位置には、中間転写ベルト１２５が配置されている。中間転写ベルト１２５は、図２における左側の駆動ローラ１２５ａと同右側の従動ローラ１２５ｂとの間に張設され、この下側の部分（図１において矢印で示すように左方へ向けて移動する部分）が各感光体ドラム１２１の周面に当接している。この中間転写ベルト１２５は、その外周面に像担持面が設定され、各感光体ドラム１２１に対応して設けられた転写ローラ１２６によって感光体ドラム１２１の周面に押し付けられた状態で各感光体ドラム１２１と同期しながら駆動ローラ１２５ａと従動ローラ１２５ｂとの間を周回する。

また、本実施形態においては、駆動ローラ１２５ａと従動ローラ１２５ｂとの間であって、従動ローラ１２５ｂ側へ寄った位置にテンションローラ１２５ｃが設けられている。このテンションローラ１２５ｃは、中間転写ベルト１２５に張力を与えるものであり、図略の付勢部材の付勢力で上方へ向かって付勢されている。これにより中間転写ベルト１２５が弛むような不都合が生じることがない。

そして、中間転写ベルト１２５が周回することによりその表面に対しマゼンタ用ユニット１２Ｍの感光体ドラム１２１によるマゼンタトナーのトナー像の転写が行なわれ、ついで中間転写ベルト１２５の同一位置にシアン用ユニット１２Ｃの感光体ドラム１２１によるシアントナーのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれ、ついで中間転写ベルト１２５の同一位置にイエロー用ユニット１２Ｙの感光体ドラム１２１によるイエロートナーのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれ、最後のブラック用ユニット１２Ｋの感光体ドラム１２１によるブラックトナーのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれ、これらによって中間転写ベルト１２５の表面にカラーのトナー像が形成される。この中間転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーのトナー像が用紙貯留部１４から搬送されてきた用紙Ｐに転写されることになる。

また、各感光体ドラム１２１の図２における左方位置には当該感光体ドラム１２１の周面の残留トナーを除去して清浄化するドラムクリーニング装置１２８が設けられている。このドラムクリーニング装置１２８によって清浄化処理された感光体ドラム１２１の周面は、新たな帯電処理のために帯電装置１２３へ向かうことになる。

ドラムクリーニング装置１２８により感光体ドラム１２１の周面から取り除かれた廃トナーは、所定の経路を通って画像形成部１２の前方（図２の紙面の表側）位置に形成されたトナー中継・貯留装置Ｔ（図２に二点鎖線で表示）内の回収容器に回収される。

画像形成部１２の図２における左方位置には、上下方向に延びる用紙搬送路１１０が形成されている。この用紙搬送路１１０には、適所に複数対の搬送ローラ対１１６が設けられている。用紙貯留部１４から給紙された用紙Ｐは、これらの搬送ローラ対１１６の駆動で駆動ローラ１２５ａに掛け回されている中間転写ベルト１２５へ向けて搬送される。

かかる用紙搬送路１１０には、駆動ローラ１２５ａと対向した位置に中間転写ベルト１２５の表面と当接した第２転写ローラ１１５が設けられている。そして、用紙搬送路１１０を搬送されつつある用紙Ｐは、中間転写ベルト１２５と第２転写ローラ１１５とに押圧挟持され、これによって中間転写ベルト１２５上のトナー像が当該用紙Ｐに転写される。

前記定着部１３は、画像形成部１２で転写された用紙上のトナー像に対し定着処理を施す部分である。かかる定着部１３には、後に詳述する定着装置２０が設けられている。定着装置２０は、内部に加熱源であるハロゲンランプ等の通電発熱体を備えた加熱ローラ３０と、加熱ローラ３０の左方で当該加熱ローラ３０と対向配置された定着ローラ４０と、この定着ローラ４０および前記加熱ローラ３０間に張設された定着ベルト５０と、この定着ベルト５０を介して前記定着ローラ４０と対向配置された加圧ローラ６０とを備えている。

そして、中間転写ベルト１２５のトナー像が転写された後に定着部１３へ供給された用紙Ｐ上のトナー像は、当該用紙Ｐが加圧ローラ６０と高温の定着ベルト５０との間を通過しつつある間に定着ベルト５０からの熱を得て定着処理される。

定着処理の完了したカラー印刷済みの用紙Ｐは、定着部１３の上部から延設された排紙搬送路１１４を通って装置本体１１の頂部に設けられた胴内排紙トレイ１５１へ向けて排出される。

前記用紙貯留部１４は、装置本体１１内における露光装置１２４より下方位置に挿脱可能に装着された用紙束Ｐ１を貯留するための用紙トレイ１４１と、装置本体１１の図２における右側壁に開閉自在に設けられた手差しトレイ１４２とを備えている。

前記用紙トレイ１４１は、上面が全面開口の箱体を備えて構成され、複数枚の用紙Ｐが積層されてなる用紙束Ｐ１が貯留可能になっている。かかる用紙トレイ１４１に貯留された用紙束Ｐ１の最上位の用紙Ｐは、下流端（図２における左端）の上面がピックアップローラ１４３の駆動で用紙搬送路１１０へ向けて繰り出される。

そして、用紙トレイ１４１から１枚ずつ繰り出された用紙Ｐは、搬送ローラ対１１６の駆動で用紙搬送路１１０を通って画像形成部１２における第２転写ローラ１１５と中間転写ベルト１２５との間のニップ部へ向けて送り込まれることになる。

前記手差しトレイ１４２は、用紙Ｐを１枚ずつ手差し操作で画像形成部１２へ向けて給紙するためのものであり、普段は図１に示すように装置本体１１の右壁面に収納されている。そして、手差しで給紙するときのみ、図２に示すように、壁面から引き出されて手差し給紙に供される。

本実施形態においては、二次転写（中間転写ベルト１２５の下側面上のカラー画像が駆動ローラ１２５ａの位置における中間転写ベルト１２５と第２転写ローラ１１５とのニップ部で用紙Ｐに転写されること）が行われた後の中間転写ベルト１２５上に残留している残留トナーを取り除いて清浄化するための、ベルトクリーニング装置１２９が、前記従動ローラ１２５ｂに対応した位置に設けられている。

そして、本実施形態においては、下部本体１１１内であって感光体ドラム１２１や中間転写ベルト１２５等の画像形成部１２の各構成要素より前方位置に前記トナー中継・貯留装置Ｔ（図２に二点差線で表示）が配設されている。このトナー中継・貯留装置Ｔは、各トナーカートリッジ１２７から中間転写ベルト１２５より下方位置に配設された各現像装置１２２へ向けて供給されるべきトナーを中継するとともに、各感光体ドラム１２１に対応して設けられた複数のドラムクリーニング装置１２８および中間転写ベルト１２５に対応して設けられた１つのベルトクリーニング装置１２９からそれぞれ回収された廃トナーを貯留する機能を備えている。

図３は、本発明に係る用紙搬送装置７０の一実施形態が適用された定着装置２０の一実施形態を示す斜視図であり、図４は、そのＩＶ−ＩＶ線断面図である。なお、図３および図４においてＸ方向を左右方向、Ｙ方向を前後方向といい、特に−Ｘを左方、＋Ｘを右方、−Ｙを前方、＋Ｙを後方という。

図３および図４に示すように、定着装置２０は、箱形を呈した筐体８０に、加熱ローラ３０と、この加熱ローラ３０に対向配置された定着ローラ４０と、この定着ローラ４０および前記加熱ローラ３０間に張設された定着ベルト５０と、前記定着ローラ４０を介してこの定着ベルト５０と対向配置された加圧ローラ６０とが内装されることによって構成されている。

前記筐体８０の底板には、図４における左右方向の中央部より若干左方に寄った位置に用紙搬送路１１０を通して送り込まれた用紙Ｐを定着装置２０内に導入するための前後方向に長尺の導入開口２１が設けられている。一方、筐体８０の天板における前記導入開口２１と対向した位置には、定着処理済みの用紙Ｐを導出するための導出開口２２が設けられている。

前記加熱ローラ３０は、筐体８０内の図４における右方位置に用紙搬送方向と直交する用紙幅方向に延びるように設けられている。かかる加熱ローラ３０は、筐体８０に回動自在に支持されたアルミニウム製あるいは鉄製の円筒状の筒軸３１を備えている。この筒軸３１の周面には、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等によるフッ素樹脂加工が施されることによって形成したフッ素樹脂層３２がコーティング処理により形成されている。なお、コーティング処理に代えて筒軸３１にフッ素樹脂チューブを被せるようにしてもよい。かかる筒軸３１の内部には熱源としてのハロゲンランプ３３が設けられている。

前記定着ローラ４０は、筐体８０内において回転中心が前記導入開口２１より若干右側に寄った位置で周面が右側の加熱ローラ３０の周面と対向するように設けられている。かかる定着ローラ４０は、アルミニウム合金やメッキを施した鉄等の金属材料からなる心金４１と、この心金４１に同心で一体的に外嵌された円筒状の発泡性シリコンゴム等の発泡性合成樹脂からなる弾性筒体４２とを備えている。

前記定着ベルト５０は、加熱ローラ３０の筒軸３１と定着ローラ４０の弾性筒体４２との間に所定の緊張状態で張設されている。かかる定着ベルト５０は、本実施形態においては、芯材としてのニッケル電鋳ベルトと、このニッケル電鋳ベルトの表面側に積層されたシリコンゴム層とを備えている。

前記加圧ローラ６０は、筐体８０内において回転中心が前記導入開口２１より若干左側に寄った位置で周面が前記定着ローラ４０の周面と定着ベルト５０を介して当接するように配設されている。かかる加圧ローラ６０は、アルミニウム合金製あるいはメッキが施された鉄製の筒体からなる加圧ローラ本体６１と、この加圧ローラ本体６１に同心で一体的に外嵌されたシリコンゴム製の円筒状の弾性筒体６２と、この弾性筒体６２の周面に被覆されたＰＦＡ等からなるフッ素樹脂層６３とを備えている。加圧ローラ本体６１には、熱源としてのハロゲンランプ６４が内装され、用紙Ｐ上のトナーは、このハロゲンランプ６４からの熱によっても定着処理が施される。

また、前記定着ニップ部Ｎ２の直上位置における定着ローラ４０側には、下端縁部と定着ベルト５０の表面との間の隙間寸法が精密に極めて小さく設定された剥離板５１が設けられている。この剥離板５１は、定着ニップ部Ｎ２を通過して定着ベルト５０の表面に付着した状態の用紙Ｐを定着ベルト５０から剥離するためのものである。

定着装置２０はこのように構成されているため、前記第２転写ローラ１１５（図２）と、駆動ローラ１２５ａに掛け回された中間転写ベルト１２５との間を通過することによりトナー像の転写処理が施された用紙Ｐは、導入開口２１を介して定着ローラ４０と定着ローラ４０に張設された定着ベルト５０との間の定着ニップ部Ｎ２に供給され、加圧ローラ６０の回転および定着ベルト５０の周回でこの定着ニップ部Ｎ２を通過することにより、定着ベルト５０の熱が用紙Ｐ表面のトナー像に伝熱され、これによる加熱処理で当該用紙Ｐに定着処理が施される。

定着処理後の用紙Ｐは、加圧ローラ６０の軸心回りの回転およびこれに従動する定着ベルト５０の周回により導出開口２２を介して筐体８０外に導出され、排紙搬送路１１４を通って胴内排紙トレイ１５１（図１）へ排出されることになる。

このような定着装置２０には、適正な転写処理および適正な定着処理を確保しつつ用紙Ｐを搬送する用紙搬送装置７０が設けられている。以下、用紙搬送装置７０ついて、図３および図４を基に、必要に応じて他の図面も参照しながら説明する。用紙搬送装置７０は、定着装置２０の直下位置に設けられた転写ニップ部（第１ニップ部）Ｎ１と、定着装置２０内で定着ローラ４０と加圧ローラ６０との間に定着ベルト５０を介して形成された前記定着ニップ部（第２ニップ部）Ｎ２と、定着装置２０の前記導出開口２２に配設された導出ニップ部（第３ニップ部）Ｎ３とを備えて構成されている。

前記転写ニップ部Ｎ１は、前記駆動ローラ１２５ａと前記第２転写ローラ１１５との間に前記中間転写ベルト１２５を介して形成されている。駆動ローラ１２５ａと第２転写ローラ１１５とで本発明に係る第１ローラ対が形成されている。

また、前記定着ローラ４０と加圧ローラ６０との間には、定着ベルト５０を介して本発明に係る第２ローラ対が形成されている。

さらに、筐体８０内における導出開口２２が設けられた位置には、図３および図４に示すように、定着処理済みの用紙Ｐを定着装置２０から外部に導出するための導出ローラ対（第３ローラ対）８１が設けられている。前記導出ニップ部Ｎ３は、この導出ローラ対８１によって形成されている。

そして、本発明に係る第１ニップ部（転写ニップ部Ｎ１）の第１作用は、中間転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーのトナー画像を用紙Ｐに転写することであり、本発明に係る第２ニップ部（定着ニップ部Ｎ２）の第２作用は、用紙Ｐに転写されたトナー像に定着処理を施すことであり、本発明に係る第３ニップ部（導出ニップ部Ｎ３）の第３作用は、定着処理が施された用紙Ｐを定着装置２０から円滑に導出させることである。

前記転写ニップ部Ｎ１と定着ニップ部Ｎ２との間には、その左方位置に用紙搬送路１１０の左側面に沿うように左方ガイド板８２が設けられているとともに、同右方位置に用紙搬送路１１０の右側面に沿うように右方ガイド板８３が設けられ、転写ニップ部Ｎ１を通過した用紙Ｐは、これら左右のガイド板８２，８３間に形成された撓み許容空間Ｖ内を上昇する。これら左右のガイド板８２，８３は、いずれも左方に向かって先上がりに傾斜して形成されている。従って、用紙Ｐは、転写ニップ部Ｎ１と定着ニップ部Ｎ２とに架設された状態では、状況に応じて左方側に向けて撓むことができる。

また、左方ガイド板８２の上下方向および前後方向の略中央位置に用紙Ｐの撓みを検出する撓みセンサ８４が設けられている。この撓みセンサ８４は、いわゆるフォトセンサであり、用紙Ｐに向けて照射した光の反射光を受光するまでの時間を計測することで用紙Ｐの撓み量を検出するためのものである。

また、駆動ローラ１２５ａには、第１駆動モータ（第１駆動手段）７１の駆動力が伝達され、加圧ローラ６０には、第２駆動モータ（第２駆動手段）７２の駆動力が伝達され、導出ローラ対８１には、第３駆動モータ（第３駆動手段）７３の駆動力が伝達される。これら第１〜第３駆動モータ７１，７２，７３は、後述する制御部９０による制御で所定の条件に従い互いに連携して駆動する。

本実施形態においては、制御部９０による制御によって転写ニップ部Ｎ１の用紙搬送速度ｆ１は、定着ニップ部Ｎ２の用紙搬送速度ｆ２より若干速めに設定されるとともに、導出ニップ部Ｎ３の用紙搬送速度ｆ３は、常に定着ニップ部Ｎ２の用紙搬送速度ｆ２と同一に設定される。

そして、特に撓みセンサ８４が予め設定された所定量以上の用紙Ｐの撓みを検出したとき、制御部９０は、定着ニップ部Ｎ２の用紙搬送速度ｆ２が転写ニップ部Ｎ１の用紙搬送速度ｆ１に近づくように第２駆動モータ７２の駆動を制御するとともに、導出ニップ部Ｎ３の用紙搬送速度ｆ３を定着ニップ部Ｎ２の用紙搬送速度ｆ２に追随させるように第３駆動モータ７３の駆動を制御するように構成されている。

以下、図５に基づき第１〜第３駆動モータ７１，７２，７３の駆動を制御することにより行われる撓み許容空間Ｖ内での用紙Ｐの撓み量Ｂの制御について説明する。図５は、撓み許容空間Ｖにおける用紙Ｐの撓み量Ｂを適正に設定するべく行われる制御部９０による制御を説明するためのブロック図である。

図５に示すように、制御部９０は、演算処理装置であるＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）９１と、このＣＰＵ９１に付設された読み出し専用のＲＯＭ（ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）９２と、同読み書き自在のＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）９３とを備えた基本構成を有している。

ＲＯＭ９２には、本制御を実行するためのプログラムが記憶されており、画像形成装置１０に電源が入れられる都度、当該プログラムがＣＰＵ９１に読み込まれ、以後このプログラムに基づき撓み許容空間Ｖ内における用紙Ｐの撓み量Ｂの制御が実行される。これに対し、ＲＡＭ９３は、制御動作において、一時的に用いられる各種のデータを一時的に書き込んだり読み出したりする領域として使用されるものである。

前記ＣＰＵ９１は、撓みセンサ８４の検出結果に基づき転写ニップ部Ｎ１と定着ニップ部Ｎ２との間にある用紙Ｐの撓み量Ｂが、予め設定された上限撓み量Ｂｍａｘを超えているか否かを判別する用紙撓み量判別部９１１と、この用紙撓み量判別部９１１の判別結果に基づき各所に制御信号を出力する制御信号出力部９１２とを備えている。

前記撓みセンサ８４は、転写ニップ部Ｎ１および定着ニップ部Ｎ２間の用紙搬送路１１０中に用紙Ｐが存在するときは、照射した光の反射光を受けることができるため、検出信号を出力することができる。これに対し両ニップ部Ｎ１，Ｎ２間の用紙搬送路１１０中に用紙Ｐが存在しないときには、撓みセンサ８４は、用紙Ｐからの反射光を得ることができないため、検出信号を出力しない。

前記用紙撓み量判別部９１１は、撓みセンサ８４からの検出信号に基づき、撓み許容空間Ｖ内で撓んでいる用紙Ｐの撓み量Ｂが、上限撓み量Ｂｍａｘを超えているのか否かを判別する。この判別を行うためにＲＡＭ９３は、タイマ９３１を有し、撓みセンサ８４が最初に用紙Ｐを検出したときをスタート時点としてタイマ９３１が起動され、所定の時間（具体的には、用紙Ｐの先端が定着ニップ部Ｎ２に到達するまでの時間）が経過した後の検出信号が判別のための撓み量Ｂとして採用される。

また、ＲＯＭ９２には、上限撓み量Ｂｍａｘおよび下限撓み量Ｂｍｉｎの値がそれぞれ記憶されている。そして、用紙撓み量判別部９１１は、撓みセンサ８４が用紙Ｐを検出してから前記所定の時間が経過したことをタイマ９３１からの信号によって認識し、現に入力された検出信号による撓み量Ｂと、ＲＯＭ９２が記憶している上限撓み量Ｂｍａｘとを比較し、撓み量Ｂの方が上限撓み量Ｂｍａｘを超えている（Ｂ＞Ｂｍａｘ）場合に、第２駆動モータ７２および第３駆動モータ７３の駆動回転の回転数を変更させるように制御信号を出力させるための指令が出される。

この指令を受けた制御信号出力部９１２は、第２駆動モータ７２に対して定着ニップ部Ｎ２の用紙搬送速度ｆ２を転写ニップ部Ｎ１の用紙搬送速度ｆ１に近づけるための制御信号を出力する。これによって定着ニップ部Ｎ２の用紙搬送速度ｆ２は、転写ニップ部Ｎ１の用紙搬送速度ｆ１より遅い速度であることを前提として、現状よりも速い速度に変更されるため、用紙Ｐの撓み量Ｂは、上限撓み量Ｂｍａｘ以下に修正される。

なお、用紙Ｐの撓み量Ｂが下限撓み量Ｂｍｉｎ未満になったときは、制御信号出力部９１２は、第２駆動モータ７２に対し定着ニップ部Ｎ２の用紙搬送速度ｆ２を速めるための制御信号を出力する。これにより撓み量Ｂは、常に下限撓み量Ｂｍｉｎと上限撓み量Ｂｍａｘとの間になるように制御される。

かかる制御が行われることにより撓み量Ｂが大きすぎることで撓み許容空間Ｖ中を搬送されつつある用紙Ｐが左方ガイド板８２に接触し、これによる振動などで転写ニップ部Ｎ１での用紙Ｐに対する転写処理や、定着ニップ部Ｎ２での用紙Ｐに対する定着処理に悪影響を及ぼすような不都合の発生が有効に防止される。

図６は、制御部９０により行われる用紙搬送装置７０の制御を説明するためのフローチャートである。以下、このフローチャートに基づき本実施形態に係る用紙搬送装置７０の作用について説明する。まず、ステップＳ１で撓み許容空間Ｖに用紙Ｐが存在するか否かが撓みセンサ８４の検出結果に基づき判別される。そして、用紙Ｐが検出されると（ステップＳ１でＹＥＳ）、所定時間が経過したか否かが問われ（ステップＳ２）、所定時間が経過すると（ステップＳ２でＹＥＳ）、撓みセンサ８４が用紙Ｐの撓み量Ｂを検出する（ステップＳ３）。

ついで、ステップＳ４で検出された撓み量Ｂが上限撓み量Ｂｍａｘを超えているか否かが判別される。そして、用紙Ｐの撓み量Ｂが上限撓み量Ｂｍａｘを超えている（Ｂ＞Ｂｍａｘ）場合（ステップＳ４でＹＥＳ）には、定着ニップ部Ｎ２の用紙搬送速度ｆ２が転写ニップ部Ｎ１の用紙搬送速度ｆ１に近づくように、第２駆動モータ７２の回転数が上げられるとともに、第３駆動モータ７３の回転数が第２駆動モータ７２の回転数に追随させられる（ステップＳ５）。引き続きステップＳ６へ移る。

これに対し、ステップＳ４で用紙Ｐの撓み量Ｂが上限撓み量Ｂｍａｘを超えていない場合（ステップＳ４でＮＯ）には、ステップＳ５がスキップされてステップＳ６が実行される。ステップＳ６では、当該ジョブの画像形成処理が終了したか否かが問われ、終了している場合（ステップＳ６でＹＥＳ）には当該制御はエンドとなる。ジョブが終了していない場合（ステップＳ６でＮＯ）には、ステップＳ１へスキップされる。

そして、ステップＳ６で第２駆動モータ７２の駆動回転数がアップされるため、定着ニップ部Ｎ２の用紙搬送速度ｆ２が速くなって撓み量Ｂが少なくなり、用紙Ｐの左方ガイド板８２への接触が解消される。

以上詳述したように、本実施形態に係る画像形成装置１０に適用された用紙搬送装置７０は、転写ニップ部Ｎ１において用紙Ｐを搬送するべく駆動ローラ１２５ａに駆動力を与える第１駆動モータ７１と、定着ニップ部Ｎ２において用紙Ｐを搬送するべく加圧ローラ６０に駆動力を与える第２駆動モータ７２と、導出ニップ部Ｎ３において用紙Ｐを搬送するべく導出ローラ対８１に駆動力を与える第３駆動モータ７３とをそれぞれ有している。

また、転写ニップ部Ｎ１と定着ニップ部Ｎ２との間の撓み許容空間Ｖには、用紙Ｐの撓みを検出する撓みセンサ８４が設けられている。

そして、第１〜第３駆動手段の駆動を制御する制御部９０は、撓みセンサ８４が所定量以上の撓みを検出したとき、定着ニップ部Ｎ２の用紙搬送速度ｆ２が転写ニップ部Ｎ１の用紙搬送速度ｆ１に近づくように第２駆動モータ７２を制御するとともに、導出ニップ部Ｎ３の用紙搬送速度ｆ３を定着ニップ部Ｎ２の用紙搬送速度ｆ２に追随させるように第３駆動モータ７３を制御するようになされている。

かかる構成によれば、普段は、転写ニップ部Ｎ１と定着ニップ部Ｎ２との間において、用紙Ｐは定常的に所定の撓み量Ｂが存在した状態になるため、転写ニップ部Ｎ１および定着ニップ部Ｎ２間で用紙Ｐに張力が生じるようなことは起こらず、これにより張力に起因した用紙Ｐに対する転写不良や定着不良が生じる等の不具合の発生を有効に防止することができる。

この状態で何らかの理由により転写ニップ部Ｎ１および定着ニップ部Ｎ２間の用紙Ｐの撓み量Ｂが所定量を超えたことが撓みセンサ８４によって検出されたときには、制御部９０から第２駆動モータ７２へ向けた制御信号の出力によって第２駆動モータ７２の駆動回転数が抑えられ、これにより定着ニップ部Ｎ２の用紙搬送速度ｆ２転写ニップ部Ｎ１の用紙搬送速度ｆ１に近づくように制御されるとともに、導出ローラ対８１の用紙搬送速度ｆ３が定着ニップ部Ｎ２の用紙搬送速度ｆ２に追随される。

従って、用紙Ｐの撓み量Ｂが大きすぎることによって当該用紙Ｐが撓み許容空間Ｖの左方ガイド板８２に摺接し、これによって定着処理前の用紙Ｐ上のトナー画像が乱れて画像不良が生じるような不都合の発生を有効に防止することができる。

また、定着ニップ部Ｎ２を抜け出た用紙Ｐの用紙搬送速度ｆ３は、当該定着ニップ部Ｎ２の用紙搬送速度ｆ２と同一になるように制御されるため、定着ニップ部Ｎ２および導出ニップ部Ｎ３間で搬送されつつある用紙Ｐの搬送状態が安定し、用紙Ｐの定着処理に悪影響が及ぶことはない。

また、本実施形態においては、転写ニップ部Ｎ１、定着ニップ部Ｎ２および導出ニップ部Ｎ３は、上下方向に配列されているため、撓み許容空間Ｖで用紙Ｐが過度に撓んだ場合、当該用紙Ｐが左方ガイド板８２に摺接し易くなるが、上記のような用紙搬送装置７０の構造を採用することでこれを避けることができ、その作用を最大限に効果的に発揮させることができる。

そして、このような用紙搬送装置７０を有する定着装置２０を備えた画像形成装置１０によれば、当該画像形成装置１０は、当該用紙搬送装置７０が有する作用効果を享受し得るものになり、用紙Ｐ上のトナー像の定着処理時に、用紙Ｐに不要なストレスが掛かることで適正な定着処理が行えずに画像不良が生じてしまうような不都合の発生を有効に防止することができる。

本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。

（１）上記の実施形態においては、画像形成装置１０として複写機を例に挙げて説明したが、画像形成装置１０が複写機であることに限定されるものではなく、プリンタであってもよいし、ファクシミリ装置であってもよい。

（２）上記の実施形態においては、画像形成装置１０としてカラー印刷用のものを例に挙げて説明したが、カラー印刷用のものに代えてモノクロ印刷用の画像形成装置であってもよい。

（３）上記の実施形態においては、定着装置２０として、加熱ローラ３０、定着ローラ４０、これらの間に張設される定着ベルト５０およびこの定着ベルト５０を介して定着ローラ４０と対向配置される加圧ローラ６０を備えてなるものが採用されているが、加熱ローラ３０および定着ベルト５０を省略し、内部に熱源を備えた定着ローラ４０とこの定着ローラ４０に対向配置された加圧ローラ６０とで定着装置を構成してもよい。

１０ 画像形成装置 １１ 装置本体
１１０ 用紙搬送路 １１１ 下部本体
１１２ 上部本体
１１３ 連結部 １１４ 排紙搬送路
１１５ 転写ローラ（第１ローラ対の一方側）
１１６ 搬送ローラ対 １２ 画像形成部
１２Ｍ マゼンタ用ユニット １２Ｃ シアン用ユニット
１２Ｙ イエロー用ユニット １２Ｋ ブラック用ユニット
１２１ 感光体ドラム １２２ 現像装置
１２３ 帯電装置 １２４ 露光装置
１２４ａ 照射面 １２５ 中間転写ベルト
１２５ａ 駆動ローラ（第１ローラ対の他方側）
１２５ｂ 従動ローラ １２５ｃ テンションローラ
１２６ 転写ローラ １２７ トナーカートリッジ
１２８ ドラムクリーニング装置
１２９ ベルトクリーニング装置
１３ 定着部 １４ 用紙貯留部
１４１ 用紙トレイ １４２ 手差しトレイ
１４２ａ 支持軸 １４３ ピックアップローラ
１５ 用紙排出部
１５１ 胴内排紙トレイ １６ 画像読取部
１６１ コンタクトガラス １６２ 原稿押さえカバー
１６３ 走査機構 １７ 操作部
１７１ テンキー １９ メンテナンスドアー
２０ 定着装置 ２１ 導入開口
２２ 導出開口 ３０ 加熱ローラ
３１ 筒軸 ３２ フッ素樹脂層
３３ ハロゲンランプ ４０ 定着ローラ（第２ローラ対の一方側）
４１ 心金 ４２ 弾性筒体
５０ 定着ベルト ５１ 剥離板
６０ 加圧ローラ（第２ローラ対の他方側）
６１ 加圧ローラ本体 ６２ 弾性筒体
６３ フッ素樹脂層 ６４ ハロゲンランプ
７０ 用紙搬送装置
７１ 第１駆動モータ（第１駆動手段）
７２ 第２駆動モータ（第２駆動手段）
７３ 第３駆動モータ（第３駆動手段）
８０ 筐体 ８１ 導出ローラ対（第３ローラ対）
８２ 左方ガイド板 ８３ 右方ガイド板
８４ 撓みセンサ ９０ 制御部
９１ ＣＰＵ ９１１ 用紙撓み量判別部
９１２ 制御信号出力部 ９２ ＲＯＭ
９３ ＲＡＭ ９３１ タイマ
Ｂ 撓み量 Ｂｍａｘ 上限撓み量
Ｂｍｉｎ 下限撓み量
Ｎ１ 転写ニップ部（第１ニップ部）
Ｎ２ 定着ニップ部（第２ニップ部）
Ｎ３ 導出ニップ部（第３ニップ部）
Ｐ 用紙 Ｐ１ 用紙束
Ｔ 貯留装置 Ｖ 許容空間
ｆ１ 転写ニップ部の用紙搬送速度
ｆ２ 定着ニップ部の用紙搬送速度
ｆ３ 導出ニップ部の用紙搬送速度

Claims (4)

1. 搬送されつつある用紙に対し第１ニップ部で第１の機能を果たす用紙搬送速度がｆ１の第１ローラ対と、
   前記第１ローラ対の下流側に設けられて前記用紙に対し第２ニップ部で第２の機能を果たす用紙搬送速度がｆ２の第２ローラ対と、
   前記第２ローラ対の下流側に設けられて前記用紙に対し第３ニップ部で第３の機能を果たす用紙搬送速度がｆ３の第３ローラ対と、
   前記第１〜第３ローラ対に駆動力を与える第１〜第３駆動手段と、
   前記第１ローラ対と前記第２ローラ対との間に配設され、前記用紙の撓みを検出する撓みセンサと、
   第１〜第３駆動手段の駆動を制御する制御部と、が備えられ、
   前記制御部は、前記撓みセンサが所定量以上の撓みを検出したとき、ｆ２がｆ１に近づくように第２駆動手段を制御するとともに、ｆ３をｆ２に追随させるように第３駆動手段を制御することを特徴とする用紙搬送装置。
2. 前記第１〜第３ローラ対は、上下方向に配列されていることを特徴とする請求項１記載の用紙搬送装置。
3. 前記撓みセンサは、第１ローラ対と第２ローラ対との間の用紙搬送路を形成する部分に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の用紙搬送装置。
4. 所定の画像形成処理により形成されたトナー像を用紙に転写したのち用紙にトナー像の定着処理を施すように構成された請求項１乃至３のいずれかに記載の搬送装置が適用される画像形成装置であって、
   前記第１ローラ対は、所定の画像形成処理によって形成されたトナー画像を用紙に転写させる画像転写用ローラ対として適用され、
   前記第２ローラ対は、トナー像が転写された用紙に対して当該トナー像の定着処理を施す定着処理用ローラ対として適用され、
   前記第３ローラ対は、定着処理後の用紙を排出するための排出用ローラ対として適用されていることを特徴とする画像形成装置。

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