JP2016044049A - シート搬送装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シートの後端が第１搬送手段を抜けた時点で第３搬送手段の周速度を、シートの後端が第１搬送手段を抜ける前の第３搬送手段の周速度よりも速く且つ中間に位置する第２搬送手段の周速度よりも遅くなるように制御した場合に比較して、シートに生じる撓み量の変動を抑制する。
【解決手段】画像形成装置は、周速度Ｖ１で回転する定着装置４０と、周速度Ｖ１よりも速い周速度Ｖ２で回転するカール矯正装置と、第１周速度Ｖ１よりも遅い周速度Ｖ３で回転して搬送する用紙搬送ロール６３とを有している。そして、用紙の後端が定着装置４０を抜けた時点で、用紙搬送ロール６３の周速度を、周速度Ｖ３よりも速く且つカール矯正装置の周速度Ｖ２に応じた速度に切り替えることで、カール矯正装置の周速度Ｖ２に起因した用紙の撓み量の変動を抑制することができる。
【選択図】図４

Description

この発明は、シート搬送装置、画像形成装置に関する。

従来、画像形成装置としては、未定着トナー像を記録媒体上に定着する定着装置の下流側に、記録媒体を湾曲させる湾曲部を有する搬送路を備え、搬送路の湾曲部の上流側及び下流側に搬送手段をそれぞれ配置したものがある。かかる画像形成装置において、記録媒体の搬送に関する技術としては、例えば、特許文献１等に開示されたものが既に提案されている。

特許文献１は、記録媒体を挟んで第１周速度で回転して搬送すると共に画像を定着する定着手段と、定着手段の下流側に配置され記録媒体を挟んで第２周速度で回転して搬送する第１搬送手段と、第１搬送手段の下流側に配置され記録媒体を挟んで第３周速度で回転して搬送する第２搬送手段とを記録媒体の搬送方向に沿って配置するとともに、記録媒体の上流側端部が定着手段を抜ける抜出時点を検知する検知手段を設け、検知手段で検知された抜出時点で第２搬送手段の周速度を、第３周速度よりも速く且つ第２周速度よりも遅くなるよう制御する構成を開示している。

特開２０１２−１０１８７８号公報

この発明が解決しようとする課題は、シートの後端が第１搬送手段を抜けた時点で第３搬送手段の周速度を、シートの後端が第１搬送手段を抜ける前の第３搬送手段の周速度よりも速く且つ中間に位置する第２搬送手段の周速度よりも遅くなるように制御した場合に比較して、シートに生じる撓み量の変動を抑制する。

請求項１に記載された発明は、シートを挟んで第１周速度で回転して搬送する第１搬送手段と、
前記シートの搬送方向で前記第１搬送手段の下流側に設けられ、シートを挟んで前記第１周速度以上の第２周速度で回転して搬送する第２搬送手段と、
前記第２搬送手段の下流側に設けられ、前記シートを挟んで前記第１周速度よりも遅い第３周速度で回転して搬送する第３搬送手段と、
前記第１及び第２の搬送手段を駆動する同一の駆動手段と、
前記シートの後端が前記第１搬送手段を抜けた時点で、前記第３搬送手段の周速度を、前記第３周速度よりも速く且つ前記第２搬送手段の周速度に応じた速度に切り替える切替手段と、
を備えたシート搬送装置である。

請求項２に記載された発明は、前記駆動手段の駆動速度を検出する速度検出手段を更に備え、
前記切替手段は、前記第２搬送手段の周速度を、前記速度検出手段からの速度検出信号から取得することを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置である。

請求項３に記載された発明は、前記第２搬送手段は、前記シートの湾曲を矯正する湾曲矯正手段からなり、
前記切替手段は、前記第３搬送手段の周速度を、前記第２搬送手段の周速度に前記シートの湾曲矯正に伴う速度変動を示す第１の補正係数を乗算した速度に切り替えることを特徴とする請求項１又は２に記載のシート搬送装置である。

請求項４に記載された発明は、前記切替手段は、前記第３搬送手段の周速度を、前記第２搬送手段の周速度に前記シートの搬送方向に沿った長さに応じた第２の補正係数を乗算した速度に切り替えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のシート搬送装置である。

請求項５に記載された発明は、記録媒体を挟んで第１周速度で回転して搬送するとともに画像を定着する定着手段と、
前記記録媒体の搬送方向で前記定着手段の下流側に設けられ、記録媒体を挟んで前記第１周速度以上の第２周速度で回転して搬送する第２搬送手段と、
前記第２搬送手段の下流側に設けられ、前記シートを挟んで前記第１周速度よりも遅い第３周速度で回転して搬送する第３搬送手段と、
前記定着手段及び第２の搬送手段を駆動する同一の駆動手段と、
前記記録媒体の後端が前記定着手段を抜けた時点で、前記第３搬送手段の周速度を、前記第３周速度よりも速く且つ前記第２搬送手段の周速度に応じた速度に切り替える切替手段と、
を備えた画像形成装置である。

請求項１に記載された発明によれば、シートの後端が第１搬送手段を抜けた時点で第３搬送手段の周速度を、シートの後端が第１搬送手段を抜ける前の第３搬送手段の周速度よりも速く且つ中間に位置する第２搬送手段の周速度よりも遅くなるように制御した場合に比較して、シートに生じる撓み量の変動を抑制することができる。

請求項２に記載された発明によれば、駆動手段の駆動速度を検出する速度検出手段を備えない場合に比較して、切替手段による第２搬送手段の周速度の切り替えを容易に行うことができる。

請求項３に記載された発明によれば、第３搬送手段の周速度を、第２搬送手段の周速度にシートの湾曲矯正に伴う速度変動を示す第１の補正係数を乗算した速度に切り替えない場合に比較して、シートの湾曲矯正に伴う速度変動に起因した当該シートに生じる撓み量の変動を抑制することができる。

請求項４に記載された発明によれば、第３搬送手段の周速度を、第２搬送手段の周速度にシートの搬送方向に沿った長さに応じた第２の補正係数を乗算した速度に切り替えない場合に比較して、シートの長さに起因した当該シートに生じる撓み量の変動を抑制することができる。

請求項５に記載された発明によれば、記録媒体の後端が定着手段を抜けた時点で第３搬送手段の周速度を、記録媒体の後端が定着手段を抜ける前の第３搬送手段の周速度よりも速く且つ中間に位置する第２搬送手段の周速度よりも遅くなるように制御した場合に比較して、記録媒体に生じる撓み量の変動を抑制することができる。

この発明の実施の形態１に係るシート搬送装置を適用した画像形成装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態１に係る画像形成装置の画像形成部を示す構成図である。 定着装置を示す断面構成図である。 この発明の実施の形態１に係るシート搬送装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態１に係るシート搬送装置を適用した画像形成装置の動作を示す構成図である。 この発明の実施の形態１に係るシート搬送装置を適用した画像形成装置の動作を示す構成図である。

以下、この発明を実施するための実施の形態（単に「実施の形態」という）について添付の図面を参照しながら説明する。

図１及び図２は、実施の形態１に係るシート搬送装置を適用した画像形成装置を示すものである。図１はその画像形成装置の全体の概要を示し、図２はその画像形成装置における要部（作像装置など）を拡大して示している。

＜画像形成装置の全体の構成＞
実施の形態１に係る画像形成装置１は、例えばカラープリンタとして構成されたものである。この画像形成装置１は、現像剤４を構成するトナーで現像されるトナー像を形成する複数の作像装置１０と、各作像装置１０で形成されたトナー像をそれぞれ保持して最終的にシート（記録媒体）の一例としての記録用紙５に二次転写する二次転写位置Ｔ２まで搬送する中間転写装置２０と、中間転写装置２０の二次転写位置Ｔ２に供給すべき所要の記録用紙５を収容して搬送する給紙装置５０と、中間転写装置２０で二次転写された記録用紙５上のトナー像を定着させる定着装置４０等を備えている。

画像形成装置１は、第１の筐体１ａと、第２の筐体１ｂとを備え、この第１及び第２の筐体１ａ，１ｂは支持構造部材、外装カバー等で形成されている。また、図中の二点鎖線は、第１及び第２の筐体１ａ，１ｂの内部において記録用紙５が搬送される主な搬送経路を示す。

作像装置１０は、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナー像と特別色Ｓ１，Ｓ２の２種類のトナー像とをそれぞれ専用に形成する６つの作像装置１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ，１０Ｓ１，１０Ｓ２で構成されている。これらの６つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ，Ｓ１，Ｓ２）は、第１の筐体１ａの内部空間において１列に並べた状態となるよう配置されている。上記特別色（Ｓ１，Ｓ２）の現像剤４（Ｓ１，Ｓ２）としては、例えば、上記４色では表現が困難又は不可能であった色材等で構成されるものが使用され、具体的には、上記４色以外の色のトナー、上記４色のトナーと同一の色であって彩度が異なるトナー、光沢を向上させる透明トナー、点字用の発泡性トナー、蛍光色トナー等である。また、各作像装置１０（Ｓ１，Ｓ２，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、扱う現像剤４の種類が異なる点を除けば、以下に示すようにほぼ共通した構成のものである。

各作像装置１０（Ｓ１，Ｓ２，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、図１や図２に示されるように、回転する像保持体の一例としての感光体ドラム１１を備えており、この感光体ドラム１１の周囲に、次のような各装置が主に配置されている。主な装置とは、感光体ドラム１１の像形成が可能な周面（像保持面)を所要の電位に帯電させる帯電装置１２と、感光体ドラム１１の帯電された周面に画像の情報（信号）に基づく光ＬＢを照射して電位差のある（各色用の）静電潜像を形成する静電潜像形成手段としての露光装置１３と、その静電潜像を対応する色（Ｓ１，Ｓ２，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の現像剤４のトナーで現像してトナー像にする現像手段の一例としての現像装置１４（Ｓ１，Ｓ２，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、その各トナー像を中間転写装置２０に転写する一次転写装置１５と、一次転写後における感光体ドラム１１の像保持面に残留して付着するトナー等の付着物を取り除いて清掃するドラム清掃装置１６と、感光体ドラム１１の清掃後における像保持面を除電する除電器１７等である。

感光体ドラム１１は、接地処理される円筒状又は円柱状の基材の周面に感光材料からなる光導電性層（感光層）を有する像保持面を形成したものである。この感光体ドラム１１は、図示しない回転駆動装置から動力が伝達されて矢印Ａで示す方向に回転するように支持されている。

帯電装置１２は、感光体ドラム１１に接触しない状態で配置されるコロナ放電器等の非接触型の帯電装置で構成される。

露光装置１３は、画像形成装置１に入力される画像の情報に応じて構成される光（矢付実線）ＬＢを、帯電された後の感光体ドラム１１の周面に対して照射して静電潜像を形成するものである。露光装置１３には、潜像形成時になると画像形成装置１に任意の手段で入力される画像の情報（信号）が送信される。

現像装置１４（Ｓ１，Ｓ２，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）はいずれも、図２に示されるように、開口部と現像剤４の収容室が形成された筐体１４０の内部に、現像剤４を保持して感光体ドラム１１と向き合う現像領域まで搬送する現像ロール１４１と、現像剤４を撹拌しながら現像ロール１４１を通過させるよう搬送する図示しないスクリューオーガー等の撹拌搬送部材と、現像ロール１４１に保持される現像剤の量（層厚）を規制する層厚規制部材などを配置して構成されたものである。この現像装置１４には、その現像ロール１４１と感光体ドラム１１の間に現像用電圧が図示しない電源装置から供給される。また、現像ロール１４１や撹搬送拌部材は、図示しない回転駆動装置からの動力が伝達されて所要の方向に回転する。さらに、上記４色の現像剤４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と前記２つの特別色の現像剤４（Ｓ１，Ｓ２）としては、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤が使用される。なお、図１中、符号１４２は、現像装置１４（Ｓ１，Ｓ２，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に供給する対応する色のトナーを少なくとも含む現像剤を収容したトナーカートリッジをそれぞれ示している。

一次転写装置１５は、一次転写位置Ｔ１において感光体ドラム１１の周面に中間転写ベルト２１を介して接触し回転するとともに一次転写用電圧が供給される一次転写ロールを備えた接触型の転写装置である。一次転写用電圧としては、トナーの帯電極性と逆の極性を示す直流の電圧が図示しない電源装置から供給される。

ドラム清掃装置１６は、図２に示されるように、図示しない容器状の本体の内部に配置されて残留トナー等の付着物を取り除いて清掃する清掃板１６１と、清掃板１６１で取り除いたトナー等の付着物を回収して図示しない回収システムに送り出すよう搬送する図示しないスクリューオーガー等の送出部材などで構成されている。清掃板１６１としては、ゴム等の材料からなる板状の部材（例えばブレード）が使用される。

除電装置１７は、感光体ドラム１１の表面に露光を施すことで、感光体ドラム１１の表面に残留した電荷を除去するＬＥＤや発光ランプ等で構成されている。

中間転写装置２０は、図１に示されるように、各作像装置１０（Ｓ１，Ｓ２，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方の位置に存在するように配置される。この中間転写装置２０は、感光体ドラム１１と一次転写装置１５（一次転写ロール）の間となる一次転写位置Ｔ１を通過しながら矢印Ｂで示す方向に循環移動する中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１をその内周から所望の状態に保持して循環移動自在に支持する複数のベルト支持ロール２２〜２８と、ベルト支持ロール２６に支持されている中間転写ベルト２１の外周面（像保持面）側に配置されて中間転写ベルト２１上のトナー像を記録用紙５に二次転写させる二次転写装置３０と、二次転写装置３０を通過した後に中間転写ベルト２１の外周面に残留して付着するトナー、紙粉等の付着物を取り除いて清掃するベルト清掃装置２９とで主に構成されている。

中間転写ベルト２１としては、例えばポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂にカーボンブラック等の抵抗調整剤などを分散させた材料で製作される無端状のベルトが使用される。また、ベルト支持ロール２２は駆動ロールとして構成され、ベルト支持ロール２３，２５，２７，２８は中間転写ベルト２１の走行位置などを保持する従動ロールとして構成され、ベルト支持ロール２４は張力付与ロールとして構成され、ベルト支持ロール２６は二次転写のバックアップロールとして構成されている。

二次転写装置３０は、図１に示されるように、中間転写装置２０におけるベルト支持ロール２６に支持されている中間転写ベルト２１の外周面部分である二次転写位置Ｔ２において回転する二次転写ロールとして構成されている。また、二次転写ロール３０又は中間転写装置２０の支持ロール２６には、トナーの帯電極性と逆極性又は同極性を示す直流の電圧が二次転写用電圧として供給される。

定着手段の一例としての定着装置４０は、図１及び図３に示されるように、筐体４１の内部に配置されて矢印で示す方向に循環移動するとともに表面温度が予め定められた温度に加熱される定着ベルト４２と、定着ベルト４２を支持する複数の支持ロール４３，４４と、定着ベルト４２の内周側に固定した状態で配置される押圧部材としての固定パッド４５と、固定パッド４５に掛け回された定着ベルト４２に所要の圧力で接触した状態で回転駆動される加圧ロール４６などを配置して構成されたものである。複数の支持ロール４３，４４のうち、支持ロール４４は、内部に加熱源４４１を有する内部加熱ロールである。また、加圧ロール４６は、円柱状又は円筒状の芯金４６１の外周に耐熱性を有する発泡弾性体等からなる弾性体層４６２を所要の厚さに被覆した弾性ロールから構成されている。この定着装置４０では、定着ベルト４２と加圧ロール４６が接触する接触部（ニップ部）Ｎが所要の定着処理（加熱及び加圧）を行う定着処理部になる。

加圧ロール４６は、駆動手段の一例としてのＤＣモータ等からなる第１駆動モータ４７により図示しない駆動力伝達手段の一例としてのギアを回転して回転駆動される。定着ベルト４２は、加圧ロール４６の回転に伴い従動して循環移動する。第１駆動モータ４７は、例えば、加圧ロール４６を単一の周速度Ｖ１で回転駆動する。また、第１駆動モータ４７は、定着性を向上させるため、第１周速度Ｖ１と第１周速度Ｖ１よりも遅い他の周速度等の複数の速度に切り替えて加圧ロール４６を駆動するものであっても良い。

定着装置４０は、支持ロール４３の軸方向に沿った一端部に、定着ベルト４２の移動速度である当該定着装置４０の第１周速度Ｖ１を検出する速度検出手段の一例としてのロータリーエンコーダ４８を備えている。第１駆動モータ４７は、ロータリーエンコーダ４８からの速度検出信号に基づいて速度制御回路４９により加圧ロール４６を所要の第１周速度Ｖ１で回転駆動するよう制御される。

給紙装置５０は、図１に示されるように、中間転写装置２０及び二次転写装置３０の下方の位置に存在するように配置される。この給紙装置５０は、所望のサイズ、種類等の記録用紙５を積載した状態で収容する複数（又は単数）の用紙収容体５１，５１と、用紙収容体５１から記録用紙５を１枚ずつ送り出す送出装置５２とで主に構成されている。用紙収容体５１は、例えば、第１の筐体１ａの正面（使用者が操作時に向き合う側面）側に引き出すことができるように取り付けられている。

給紙装置５０と二次転写装置３０との間には、給紙装置５０から送り出される記録用紙５を二次転写位置Ｔ２まで搬送する複数の用紙搬送ロール対５３，５４や図示しない搬送ガイド材で構成される給紙搬送路５５，５６が設けられている。給紙搬送路５６において二次転写位置Ｔ２の直前の位置に配置される用紙搬送ロール対５４は、例えば記録用紙５の搬送時期を調整するロール（レジストロール）として構成されている。給紙搬送路５６の中間位置には、第１の筐体１ａに隣接して配置される図示しない大容量の給紙装置等から供給される記録用紙５を受け入れて搬送する給紙搬送路５７が合流している。また、二次転写位置Ｔ２と定着装置４０との間には、二次転写ロール３０から送り出される二次転写後の記録用紙５を定着装置４０まで搬送するため、図示例では４連の搬送ベルト５８ａ〜５８ｄが第２の筐体１ｂの内部に渡り設けられている。

定着装置４０の下流側には、記録用紙５を複数のロールやベルト等によって挟んだ状態で搬送することにより、記録用紙５の湾曲（以下、「カール」という）を矯正するカール矯正装置７０が設けられている。

また、カール矯正装置７０の下流側には、定着装置４０によりトナー像が定着された記録用紙５を、第２の筐体１ｂの外部に配置された用紙排出部５９に排出するための用紙排出ロール６２を備えた用紙排出搬送路６１が設けられている。

図１中、符号１０１は、画像形成装置の動作を制御する制御回路、１０２は画像処理を施す画像処理装置、１０３はユーザーが画像形成装置１を操作するためのユーザーインターフェイスをそれぞれ示している。

＜画像形成装置の基本的な動作＞
以下、画像形成装置１による基本的な画像形成動作について説明する。

ここでは、最初に、前記４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を使用して、４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像を形成するときの画像形成動作を説明する。

画像形成装置１は、画像形成動作（プリント）の要求の指令情報を受けると、４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、中間転写装置２０、二次転写装置３０、定着装置４０等が始動する。

そして、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）においては、まず各感光体ドラム１１が矢印Ａで示す方向に回転し、各帯電装置１２が各感光体ドラム１１の表面を所要の極性（実施の形態１ではマイナス極性）及び電位に帯電させる。続いて、露光装置１３が、帯電後の感光体ドラム１１の表面に対し、画像形成装置１に入力される画像の情報を各色成分（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に変換して得られる画像の信号に基づいて発光される光ＬＢを照射し、その表面に所要の電位差で構成される各色成分の静電潜像をそれぞれ形成する。

続いて、各現像装置１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が、感光体ドラム１１に形成された各色成分の静電潜像に対し、所要の極性（マイナス極性）に帯電された対応する色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナーをそれぞれ供給して静電的に付着させて現像を行う。この現像により、各感光体ドラム１１に形成された各色成分の静電潜像は、その対応する色のトナーでそれぞれ現像された４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像として顕像化される。

続いて、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光体ドラム１１上に形成された各色のトナー像が一次転写位置Ｔ１まで搬送されると、一次転写装置１５が、その各色のトナー像を中間転写装置２０の矢印Ｂで示す方向に回転する中間転写ベルト２１に対して順番に重ね合わせるような状態で一次転写させる。

また、一次転写が終了した各作像装置１０では、ドラム清掃装置１６が付着物を掻き取るように除去して感光体ドラム１１の表面を清掃し、最後に、除電器１７が清掃後の感光体ドラム１１の表面を除電する。これにより、各作像装置１０は次の作像動作が可能な状態にされる。

続いて、中間転写装置２０では、中間転写ベルト２１の回転により一次転写されたトナー像を保持して二次転写位置Ｔ２まで搬送する。一方、給紙装置５０では、作像動作に合わせて所要の記録用紙５を給紙搬送路５５，５６に送り出す。給紙搬送路５６では、レジストロールとしての用紙搬送ロール対５４が記録用紙５を転写時期に合わせて二次転写位置Ｔ２に送り出して供給する。

二次転写位置Ｔ２においては、二次転写ロール３０が、中間転写ベルト２１上のトナー像を記録用紙５に一括して二次転写させる。また、二次転写が終了した後の中間転写装置２０では、ベルト清掃装置２９が、二次転写後の中間転写ベルト２１の表面に残留したトナー等の付着物を取り除いて清掃する。

続いて、トナー像が二次転写された記録用紙５は、中間転写ベルト２１と二次転写ロール３０から剥離された後に搬送ベルト５８ａ〜５８ｄにより定着装置４０まで搬送される。定着装置４０では、回転する定着ベルト４１と加圧ロール４６との間の接触部Ｎに二次転写後の記録用紙５を導入して通過させることにより、必要な定着処理（加熱及び加圧）をして未定着のトナー像を記録用紙５に定着させる。定着が終了した後の記録用紙５は、カール矯正装置７０によりカールが矯正された後、用紙排出路６２を介して用紙排出ロール６３により、例えば画像形成装置１の外部に排出された排出収容部６１に排出される。

以上の動作により、４色のトナー像を組み合わせて形成されるフルカラー画像が形成された記録用紙５が出力される。

次に、画像形成装置１において、例えば上記した通常の画像形成を行う際に、前記特別色（Ｓ１，Ｓ２）の現像剤４で構成される特別色トナー像を併せて形成するときの動作について説明する。

この場合は、まず、作像装置１０（Ｓ１，Ｓ２）において前述した作像装置１０の場合と同様の作像動作が行われ、これにより作像装置１０（Ｓ１，Ｓ２）における各感光体ドラム１１に特別色トナー像がそれぞれ形成される。続いて、作像装置１０（Ｓ１，Ｓ２）で形成される特別色トナー像は、前述した４色のトナー像に関する画像形成動作の場合と同様に、中間転写ベルト２１に一次転写された後に、二次転写装置３０により中間転写ベルト２１から記録用紙５に(他の色のトナー像と併せて)二次転写される。最後に、特別色トナー像と他の色のトナー像が二次転写された記録用紙５は、定着装置４０において定着処理がなされた後、カール矯正装置７０を経て第２の筐体１ｂの外部に排出される。

以上の動作により、前述した４色のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像の全面又は一部に対して２つの特別色トナー像が重なり合って存在するように形成された記録用紙５が出力される。

なお、画像形成装置１としては、各作像装置１０で形成されたトナー像を中間転写装置２０の中間転写ベルト２１を介さずに搬送装置により搬送される記録用紙５上に直接転写するよう構成したものであっても良い。

＜シート搬送装置の構成＞
図１及び図４はこの発明の実施の形態１に係るシート搬送装置の一例としての用紙搬送装置を示す構成図である。図１は用紙搬送装置の概要を画像形成装置とともに示し、図４は用紙搬送装置における要部を拡大して示している。

この実施の形態に係る用紙搬送装置６０は、第２の筐体１ｂの内部に存在するように配置されている。用紙搬送装置６０は、記録用紙５を挟んで第１周速度Ｖ１で回転して搬送するとともに、画像を記録用紙５上に定着する第１搬送手段の一例としての定着装置４０と、記録用紙５の搬送方向に沿って定着装置４０の下流側に設けられ、記録用紙５を挟んで第１周速度Ｖ１以上の第２周速度Ｖ２で回転して搬送する第２搬送手段の一例としてのカール矯正装置７０と、カール矯正装置７０の下流側に設けられ、記録用紙５を挟んで第１周速度Ｖ１よりも遅い第３周速度Ｖ３で回転して搬送する第３搬送手段の一例としての用紙搬送ロール６３と、経路の途中に記録用紙５が湾曲した状態で搬送される湾曲部６４ａを有し、記録用紙５の搬送方向に沿ったカール矯正装置７０の下流側に配置される反転用搬送路６４とを備えている。用紙搬送ロール６３は、反転用搬送路６４の湾曲部６４ａに配置されている。ここで、周速度とは、制御上の回転速度を意味する。

また、用紙搬送装置６０は、排出用搬送路６１と、排出用搬送路６１の上流側の端部から下方に向けて湾曲した形状に分岐した上記の反転用搬送路６４に加えて、反転用搬送路６４に一旦導入された記録用紙５の搬送方向を反転することにより表裏を反転して排出用搬送路６２の用紙排出ロール６３へ搬送して排出収容部５９に排出する反転通路６５と、反転用搬送路６４に一旦導入された記録用紙５の搬送方向を反転することにより表裏を反転して給紙搬送路５６へ搬送する両面用搬送路６９とを備えている。反転通路６５は、記録用紙５を排出用搬送ロール６２へと搬送する搬送ロール６６を有している。

反転用搬送路６４は、図４に示されるように、その湾曲した上端部に用紙搬送ロール６３を有しているとともに、湾曲部６４ａの下方に位置するように連続して形成された直線部６４ｂには、記録用紙５の搬送方向を正方向（下方）及び逆方向（上方）に反転可能な反転ロール６７を有している。また、反転用搬送路６４の直線部６４ｂの上端からは、複数の両面用搬送ロール６８を備えた両面用搬送路６９が分岐されている。両面用搬送路６９の先端は、第１の筐体１ａの内部に設けられた給紙搬送路５６に接続されている。

排出用搬送路６１と反転用搬送路６４との分岐部には、記録用紙５の搬送方向を切り替える第１の切替部材８１が設けられている。また、反転用搬送路６４の直線部６４ｂと両面用搬送路６９との分岐部には、記録用紙５の搬送方向を切り替える第２の切替部材８２が設けられている。さらに、反転用搬送路６４の湾曲部６４ａと反転通路６５との分岐部には、通常、反転用搬送路６４の直線部６４ｂから搬送される記録用紙５を反転通路６５へと導き、反転用搬送路６４の湾曲部６４ａから反転用搬送路６４の直線部６４ｂへと記録用紙５が搬送される際に退避位置へと変位して記録用紙５を通過させる第３の切替部材８３が配置されている。

定着装置４０は、上述したように、第１駆動モータ４７により加圧ロール４６が第１周速度Ｖ１で回転して定着ベルト４２との間に記録用紙５を挟んで搬送するよう駆動される。定着装置４０のニップ部Ｎの入口側には、記録用紙５の搬送方向に沿った上流側の端部（後端）を検出する用紙検出手段としての第１用紙センサ８４が配置されている。また、定着装置４０のニップ部Ｎの出口側には、記録用紙５の搬送方向に沿った下流側の端部（先端）を検出する用紙検出手段としての第２用紙センサ８５が配置されている。

第１及び第２用紙センサ８４，８５は、記録用紙５の後端が定着装置４０のニップ部Ｎを通過したタイミングを検出する際に使用される。第１用紙センサ８４を用いる場合には、記録用紙５の後端が第１用紙センサ８４を通過したタイミングを当該第１用紙センサ８４から出力される用紙検知信号により検出することで、Ｌ１／Ｖ１時間だけ経過した後に、記録用紙５の後端が定着装置４０のニップ部Ｎを通過したと判定される。ここで、Ｌ１は、第１用紙センサ８４から定着装置４０のニップ部Ｎまでの距離、Ｖ１は定着装置４０の記録用紙５の搬送速度（周速度）である。

一方、第２用紙センサ８５を用いる場合には、記録用紙５の先端が第２用紙センサ８５を通過したタイミングを当該第２用紙センサ８５から出力される用紙検知信号により検出することで、（用紙長−Ｌ２）／Ｖ１時間だけ経過した後に、記録用紙５の後端が定着装置４０のニップ部Ｎを通過したと判定される。ここで、Ｌ２は、定着装置４０のニップ部Ｎから第２用紙センサ８５からでの距離、Ｖ１は定着装置４０の記録用紙５の搬送速度（周速度）である。

なお、記録用紙５の後端が定着装置４０のニップ部Ｎを通過したタイミングは、第１及び第２用紙センサ８４，８５に限らず、更に上流側に配置された図示しない用紙センサや、レジストロール５４が記録用紙５の搬送を開始するタイミングなどに基づいて検出しても良い。

カール矯正装置７０は、図４に示されるように、記録用紙５の搬送方向に沿って上流側に配置された第１の矯正用ロール対７１と、下流側に配置された第２の矯正用ロール対７２とを備える。第１の矯正用ロール対７１は、記録用紙５の搬送方向と交差する方向であって記録用紙５の上面（片面画像形成時の表面）側に接触するよう配置される第１上部ロール７３と、第１上部ロール７３に圧接した状態で記録用紙５の下面（裏面）側に接触するよう配置される第１下部ロール７４とを有する。第１上部ロール７３は、例えば、金属等の剛性を有する材料から円柱状又は円筒状に形成したものである。一方、第１下部ロール７４は、例えば、金属製の芯金の外周に発泡弾性体（スポンジ）等からなる弾性体層を被覆して円柱状又は円筒状に形成したものである。第１下部ロール７４の外径は、第１上部ロール７３の外径より大きく設定されている。また、第１上部ロール７３には、当該第１上部ロール７３が撓み変形するのを防止するベアリング７５が第１下部ロール７４と対向する位置に回転自在に接触して配置されている。

そして、第１の矯正用ロール対７１は、記録用紙５を第１上部ロール７３と第1下部ロール７４とにより挟んで搬送する際に、当該記録用紙５を下向きに凸形状となるよう湾曲させることにより、記録用紙５に生じた上向きに凸形状を呈するカールを矯正する。

また、第２の矯正用ロール対７２は、記録用紙５の搬送方向と交差する方向であって記録用紙５の上面（表面）側に接触するよう配置される第２上部ロール７６と、第２上部ロール７６に圧接した状態で記録用紙５の下面（裏面）側に接触するよう配置される第２下部ロール７７とを有している。第１上部ロール７６は、例えば、金属製の芯金の外周に発泡弾性体（スポンジ）等からなる弾性体層を被覆して円柱状又は円筒状に形成したものである。一方、第２下部ロール７７は、例えば、金属等の剛性を有する材料から円柱状又は円筒状に形成したものである。第２上部ロール７６の外径は、第２下部ロール７７の外径より大きく設定されている。また、第２下部ロール７７には、当該第２下部ロール７７が撓み変形するのを防止するベアリング７８が第２上部ロール７６と対向する位置に回転自在に接触して配置されている。

そして、第２の矯正用ロール対７２は、記録用紙５を第２上部ロール７６と第２下部ロール７７とにより挟んで搬送する際に、当該記録用紙５を上向きに凸形状となるよう湾曲させることにより、記録用紙５に生じた下向きに凸形状を呈するカールを矯正する。

カール矯正装置７０の第１及び第２の矯正用ロール対７１，７２は、図４に示されるように、定着装置４０と同一の駆動源としての第１駆動モータ４７により、図示しない駆動力伝達手段としてのギア及びトルク制限手段の一例としてのトルクリミッタ７９を介して回転駆動される。カール矯正装置７０は、その第１及び第２の矯正用ロール対７１，７２の周速度が、定着装置４０の第１周速度Ｖ１以上の第２周速度（Ｖ１≦Ｖ２）となるよう駆動力伝達手段としてのギアの歯数等により設定されている。

この実施の形態では、カール矯正装置７０の第２周速度Ｖ２が、定着装置４０の第１周速度Ｖ１よりも速く設定されている。但し、第１駆動モータ４７とカール矯正装置７０との間には、トルクリミッタ７９が介在されている。カール矯正装置７０の第２周速度Ｖ２が定着装置４０の第１周速度Ｖ１を超える状態では、定着装置４０の記録用紙５のニップ力がカール矯正装置７０のニップ力より大きいため、定着装置４０とカール矯正装置７０の双方に跨る記録用紙５がカール矯正装置７０の周速度Ｖ３を規制し、トルクリミッタ７９が作動して、カール矯正装置７０の第２周速度Ｖ２は定着装置４０の第１周速度Ｖ１と実質的に等しい速度となる。

カール矯正装置７０の下流側には、反転用搬送路６４の湾曲部６４ａに沿って記録用紙５を搬送する用紙搬送ロール６３が設けられている。用紙搬送ロール６３は、例えば、ステッピングモータ等からなる第２駆動モータ８６によって回転駆動される。用紙搬送ロール６３の周速度は、記録用紙５の後端が定着装置４０のニップ部Ｎを通過するまでの間、定着装置４０の第１周速度Ｖ１よりも遅い第３周速度Ｖ３に設定されている。

また、反転用搬送路６４の直線部６４ｂに配置された反転ロール６７は、ステッピングモータ等からなる第３駆動モータ８７によって正転方向及び逆転方向に第４周速度Ｖ４で回転駆動される。

さらに、排出用搬送路６１に配置された排出用搬送ロール６２は、ステッピングモータ等からなる第４駆動モータ８８により排出方向に沿って回転駆動される。なお、図４中、符号８９は排出用搬送ロール６２の上流側に配置された用紙検出センサを示している。

＜用紙搬送装置の動作＞
この実施の形態に係る用紙搬送装置では、次のようにして記録用紙の搬送速度が切り替えされる。

用紙搬送装置６０は、図１及び図４に示されるように、記録用紙５の先端が定着装置４０に到達する以前に、定着装置４０を起動して第１駆動モータ４７により加圧ロール４６を第１周速度Ｖ１で回転駆動するとともに、定着ベルト４２を内部加熱ロール４４により所要の定着温度に加熱する。

定着装置４０には、中間転写ベルト２１からトナー像が二次転写された記録用紙５が搬送ベルト５８ａ〜５８ｄにより搬送される。定着装置４０は、回転する定着ベルト４１と加圧ロール４６との間のニップ部Ｎに二次転写後の記録用紙５を導入して通過させることにより、必要な定着処理（加熱及び加圧）をして未定着のトナー像を記録用紙５に定着させる。このとき、定着装置４０は、第１周速度Ｖ１で記録用紙５を搬送するが、温度変化に伴う加圧ロール４６の外径変動により、当該加圧ロール４６及び定着ベルト４２による記録用紙５の搬送速度に変動が生じる。そのため、定着装置４０は、定着ベルト４２の移動速度（周速度）を支持ロール４３の軸方向に沿った端部に設けられたロータリーエコーダ４８により検出し、当該ロータリーエコーダ４８により検出された速度信号をフィードバックすることで、速度制御回路４９により第１駆動モータ４７の駆動速度が第１周速度Ｖ１と等しくなるよう制御する。

定着が終了した後の記録用紙５は、カール矯正装置７０へと搬送される。カール矯正装置７０は、第１及び第２の矯正用ロール対７１，７２により記録用紙５を挟んだ状態で第２周速度Ｖ２で搬送することにより、記録用紙５に生じたカールを矯正する。このとき、カール矯正装置７０の第２周速度Ｖ２は、定着装置４０の第１周速度Ｖ１よりも速く設定されているが、記録用紙５が定着装置４０とカール矯正装置７０との間に跨っている状態では、カール矯正装置７０の第２周速度Ｖ２がトルクリミッタ７９により制限され、定着装置４０の第１周速度Ｖ１と等しい速度で記録用紙５を搬送する。

次に、記録用紙５の両面に画像を形成する場合、又は片面に画像が形成された記録用紙５の表裏を反転して排出する場合には、カール矯正装置７０を通過した記録用紙５の搬送経路を第１切替部材８１により排出用搬送路６１から反転用搬送路６４へと切り替える。記録用紙５は、反転用搬送路６４に設けられた用紙搬送ロール６３により挟まれ反転用搬送路６４の湾曲部６４ａに沿って搬送される。

このとき、用紙搬送ロール６３は、定着装置４０の第１周速度Ｖ１よりも遅い第３周速度Ｖ３で記録用紙５を搬送するよう設定されている。その結果、用紙搬送ロール６３により搬送される記録用紙５は、定着装置４０と用紙搬送ロール６３との速度に基づき、カール矯正装置７０と用紙搬送ロール６３との間で湾曲した状態で反転用搬送路６４の湾曲部６４ａに沿って搬送される。

その後、記録用紙５の後端が定着装置４０のニップ部Ｎを通過したことが第１又は第２の用紙センサ８４，８５からの用紙検出信号に基づいて検出されると、用紙搬送ロール６３の周速度は、第３周速度Ｖ３よりも速く且つカール矯正装置７０の周速度に応じた速度に切り替えられる。

カール矯正装置７０は、定着装置４０と同一の第１駆動モータ４７により駆動され、カール矯正装置７０の周速度は、第２周速度Ｖ２に設定されている。しかし、記録用紙５の後端が定着装置４０のニップ部Ｎを通過すると、第１駆動モータ４７の負荷が変動するとともに、定着装置４０の加圧ロール４６の温度変化に伴う外径の変動等に起因して、カール矯正装置７０の周速度は、必ずしも設定された第２周速度Ｖ２と等しい速度とはならずに変動する。

そこで、この実施の形態では、記録用紙５の後端が定着装置４０のニップ部Ｎを通過すると、用紙搬送ロール６３の周速度を、第３周速度Ｖ３よりも速く且つカール矯正装置７０の周速度に比例した速度Ｖ３’に切り替える。

即ち、用紙搬送ロール６３の周速度は、次の式に基づいて、切替手段としての機能を有する画像形成装置１の制御回路１０１により、第３周速度Ｖ３よりも速く且つカール矯正装置７０の周速度Ｖ２に比例した速度に切り替えられる。
Ｖ３’＝ａ・ｂ・Ｖ２
ここで、ａはカール矯正装置７０による記録用紙５のカール矯正に伴う速度変動を示すペネトレーションパラメータと呼ばれる第１の補正係数、ｂは記録用紙５の搬送方向に沿った長さに応じた第２の補正係数、Ｖ２はカール矯正装置７０の周速度である。カール矯正装置７０の周速度Ｖ２の情報（データ）は、例えば、定着装置４０の速度制御回路４８から第１駆動モータ４７に出力される速度制御信号から得られる。

ペネトレーションパラメータと呼ばれる第１の補正係数ａは、記録用紙５の坪量、普通紙やコート紙等の紙質、記録用紙５上に形成される画像密度、環境湿度等に基づいて決定される。記録用紙５の坪量が大きい場合には、カール矯正装置７０の第１及び第２の矯正用ロール７１，７２の変形量が増加し、記録用紙５の搬送速度が増加するする傾向にある。そのため、坪量が大きい記録用紙５に対しては、坪量が小さい記録用紙５に比較して第１の補正係数ａが大きく設定され、用紙搬送ロール６３の周速度が増速される。また、記録用紙５の紙質がコート紙である場合には、カール矯正装置７０の第１及び第２の矯正用ロール７１，７２が記録用紙５を挟んで搬送する際に滑りやすく、記録用紙５の搬送速度が減少する傾向にある。そのため、記録用紙５の紙質がコート紙であると判定された場合には、普通紙からなる記録用紙５に比較して第１の補正係数ａが小さく設定され、用紙搬送ロール６３の周速度が減速される。同様に、記録用紙５上に形成される画像密度が高い場合には、カール矯正装置７０の第１及び第２の矯正用ロール７１，７２が記録用紙５を挟んで搬送する際に滑りやすく、記録用紙５の搬送速度が減少する傾向にある。そのため、記録用紙５の画像密度が相対的に高いと判定された場合には、画像密度が相対的に低い記録用紙５に比較して第１の補正係数ａが小さく設定され、用紙搬送ロール６３の周速度が減速される。

一方、記録用紙５の搬送方向に沿った長さに応じた第２の補正係数ｂは、長さが相対的に長い記録用紙５であると、カール矯正装置７０と用紙搬送ロール６３との速度差に応じて、カール矯正装置７０の周速度が用紙搬送ロール６３の周速度よりも速い場合には、カール矯正装置７０と用紙搬送ロール６３との間で記録用紙５に形成される湾曲量が次第に増加し、記録用紙５の表面が反転用搬送路６４に設けられた図示しないガイド部材に接触して、画像が損傷を受けたり、記録用紙５の搬送不良（ジャム）が発生する虞れがある。

また、記録用紙５の搬送方向に沿った長さが相対的に長い場合には、カール矯正装置７０と用紙搬送ロール６３との間で記録用紙５の湾曲量が十分形成されずに、記録用紙５の裏面がガイド部材に接触して、記録用紙５そのものや画像が損傷を受ける虞れがある。
第２の補正係数ｂは、記録用紙５の長さＬに応じて変更される補正係数である。記録用紙５の長さＬに応じて補正係数を変更するための長さの閾値をＬ１、Ｌ２（Ｌ１＜Ｌ２）とすると、第２の補正係数ｂ（ｂ１，ｂ２，ｂ３）は、例えば、
ｂ１（Ｌ≦Ｌ１）＜ｂ２（Ｌ１＜Ｌ≦Ｌ２）＜ｂ３（Ｌ２＜Ｌ）
なる関係を満たすように設定される。このように、記録用紙５の長さＬに応じて第２の補正係数ｂを記録用紙５の長さＬが長い程、大きな値となるように設定することにより、定着装置４０を記録用紙５の後端が抜けたタイミングにおける用紙のループ量に応じて用紙搬送ロール６３の周速度を変更することで、長さＬが相対的に短い記録用紙５が用紙搬送ロール６３によって相対的に速い速度で搬送されて、記録用紙５のループ量が過少となって記録用紙５が反転用搬送路６４の湾曲部６４ａの内側に配置されるガイド部材に接触したり、長さＬが相対的に長い記録用紙５が用紙搬送ロール６３によって相対的に遅い速度で搬送されて、記録用紙５のループ量が過大となって記録用紙５が反転用搬送路６４の湾曲部６４ａの外側に配置されるガイド部材に接触したりすることを回避乃至抑制することができる。

この実施の形態では、図５及び図６に示されるように、記録用紙５の後端が定着装置４０のニップ部Ｎを通過した際に、用紙搬送ロール６３の周速度を、第３周速度Ｖ３よりも速く且つカール矯正装置７０の周速度に比例した速度に切り替えることにより、記録用紙５のペネトレーションパラメータや長さにかかわらず、カール矯正装置７０と用紙搬送ロール６３との間で記録用紙５の湾曲量を適正に維持することが可能となり、記録用紙５のガイド部材への接触やジャム等が発生するのを抑制することが可能となる。

なお、用紙搬送ロール６３の周速度は、カール矯正装置７０の周速度に比例して切り替えられるものであり、搬送方向に沿った長さが相対的に短い記録用紙５などにおいては、用紙搬送ロール６３の周速度がカール矯正装置７０の周速度よりも速い速度に切り替えられる場合も生じる。

１…画像形成装置、４０…定着装置、６０…用紙搬送装置、６３…用紙搬送ロール、７０…カール矯正装置、１０１…制御回路

Claims (5)

1. シートを挟んで第１周速度で回転して搬送する第１搬送手段と、
   前記シートの搬送方向で前記第１搬送手段の下流側に設けられ、シートを挟んで前記第１周速度以上の第２周速度で回転して搬送する第２搬送手段と、
   前記第２搬送手段の下流側に設けられ、前記シートを挟んで前記第１周速度よりも遅い第３周速度で回転して搬送する第３搬送手段と、
   前記第１及び第２の搬送手段を駆動する同一の駆動手段と、
   前記シートの後端が前記第１搬送手段を抜けた時点で、前記第３搬送手段の周速度を、前記第３周速度よりも速く且つ前記第２搬送手段の周速度に応じた速度に切り替える切替手段と、
   を備えたシート搬送装置。
2. 前記駆動手段の駆動速度を検出する速度検出手段を更に備え、
   前記切替手段は、前記第２搬送手段の周速度を、前記速度検出手段からの速度検出信号から取得す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. 前記第２搬送手段は、前記シートの湾曲を矯正する湾曲矯正手段からなり、
   前記切替手段は、前記第３搬送手段の周速度を、前記第２搬送手段の周速度に前記シートの湾曲矯正に伴う速度変動を示す第１の補正係数を乗算した速度に切り替えることを特徴とする請求項１又は２に記載のシート搬送装置。
4. 前記切替手段は、前記第３搬送手段の周速度を、前記第２搬送手段の周速度に前記シートの搬送方向に沿った長さに応じた第２の補正係数を乗算した速度に切り替えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のシート搬送装置。
5. 記録媒体を挟んで第１周速度で回転して搬送するとともに画像を定着する定着手段と、
   前記記録媒体の搬送方向で前記定着手段の下流側に設けられ、記録媒体を挟んで前記第１周速度以上の第２周速度で回転して搬送する第２搬送手段と、
   前記第２搬送手段の下流側に設けられ、前記シートを挟んで前記第１周速度よりも遅い第３周速度で回転して搬送する第３搬送手段と、
   前記定着手段及び第２の搬送手段を駆動する同一の駆動手段と、
   前記記録媒体の後端が前記定着手段を抜けた時点で、前記第３搬送手段の周速度を、前記第３周速度よりも速く且つ前記第２搬送手段の周速度に応じた速度に切り替える切替手段と、
   を備えた画像形成装置。

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