JP4568693B2 - シート状媒体搬送手段 - Google Patents

Description

本発明は、シート状媒体（以下、用紙ともいう。）を損なうことなく搬送するシート状媒体搬送手段に関する。

画像形成装置において、シート状媒体（以下、用紙ともいう。）にトナー画像が形成され、このトナー画像は定着装置で定着される。定着後の用紙搬送に際し、画像形成された用紙面が熱を帯びているため、用紙を案内するガイド板や搬送コロに接触すると、用紙面に加熱溶融によって定着されたトナーが剥れるという問題がある。

例えば、用紙を案内するガイド板のリブに擦れると画像にスジが付いたり、搬送コロに接触すると部分的な画像剥がれ（所謂白ポチ）が生じたりする。また、両面に画像が形成された用紙であれば、搬送される用紙を挟むように配置された両側のガイド板及び搬送コロに接触して擦れる。そのとき、用紙の熱が冷めていれば問題ないが、定着直後ではトナーが剥がれ易いので特に問題となる。また、画像形成装置の小型化により定着直後の搬送経路が曲がっている状態が多く該曲がった部位では用紙が擦られ易い。

つまり、曲がったガイド板を通る用紙は、ガイド板の上流側の搬送コロ、ローラと下流側の搬送コロ、ローラとで共通に挟持されて搬送される状態の下で、ガイド板の上流側の搬送と速度と下流側の搬送速度の差により、特に下流側の搬送速度が上流側の搬送速度よりも速いときに、ガイド板に対する擦れが生じ易くその程度も大きい。

例えば、定着部における用紙の搬送速度とその下流に構成されるローラ対による搬送速度は、ローラ等の部品精度や温度による部品膨張などによって同じにならず、このため用紙が上流側の定着部におけるニップ部と下流側の搬送コロ、ローラにおけるニップ間で引張られたり、逆にたわみを生じたりし易く、何れの場合にもガイド板に対して擦られることとなる。定着部から用紙が出てくる挙動も用紙種類、画像によって異なり、ガイド板に接し易い形に撓む場合もある。

そのような定着後の搬送経路において用紙のガイド板に対する擦れを防止する対策としては、
（ａ）定着部から次の搬送ローラ対、又はターン部まで搬送される間で、画像を剥がれ難くするため用紙を冷却することが考えられる。例えば、ファンで直接用紙を冷却する。或いは、用紙を搬送するローラを金属で構成して冷却パイプに接続し、該冷却パイプの端部をファンで冷却する。これは、金属ローラから冷却パイプまで熱伝導を利用して熱を導き、ファンで冷やす方法である。しかし、この方法では、定着後の用紙を冷却するのであり、定着部の温度が安定しないことから効果も不安定であり、また、冷却パイプは高価であるので高コストとなる。

（ｂ）定着後に搬送される用紙が接触する箇所をフッ素系樹脂にし、用紙上に定着されたトナーがガイド板及び搬送コロなどに移らないようにした技術もあるが、フッ素系樹脂加工により非常に高コストとなる。

（ｃ）ガイド板に接触しないように、定着後における用紙の進路が変わるターン部の搬送路の懐を大きくする案も考えられるが、定着部から出てくる用紙の挙動は、用紙種類によって異なる。例えば、用紙はターン部の内側に沿って出てきたり、外側に沿って出てきたりと、態様が不定であり、結局はガイド板に接触することがある。また、ターン部の搬送路の懐を大きくすると、用紙のターン能力が低下し用紙が引っかかりやすくなる。別案として、定着部の出口で用紙の挙動がばらつかないようにするため、出口を狭くする方法も考えられるが狭い出口部で用紙が接触し易くなるので解決にならない。

（ｄ）
ｄ−１. 記録紙の搬送に伴う転写部の転写ズレを防止して良好な画像形成を行うために、下流側搬送ローラ対と上流側搬送ローラ対とに挟持された記録紙を、各搬送ローラ対の回転により搬送する用紙搬送手段と、像担持体上に形成されたトナー像を記録紙に転写する転写部を、下流側搬送ローラ対と上流側搬送ローラ対によって形成される搬送路上に設けた画像形成装置において、搬送路における記録紙のループ量を複数の準位で検出する検知手段を設け、その検知手段の検知結果に応じて搬送手段を構成する少なくともいずれか一の搬送ローラ対の回転速度を制御して搬送路を通過中の記録紙のループ量が設定範囲内に維持されるように構成する技術がある（例えば、特許文献１参照）。しかし、この検知装置の構成は、扇状の遮光板の円周部分に沿って二つのフォトインタラプタを配置し、アクチュエータの回転に伴う遮光板の回転によって、フォトインタラプタの光が遮断され、アクチュエータの回転角を３つの準位で検知するものである。かかる構成では、検知に際してアクチュエータが用紙に接触するのであるから、本問題の解決に利用しようとしても、画像の擦れが懸念される。また、複数の準位（つまり有段階）での検出では、本問題のように搬送される用紙の表裏に画像が形成されている場合は、用紙の裏表それぞれに位置するガイド板への擦れを無くすために用紙の状態を保持する必要があり実施には精度的な困難を伴う。

ｄ−２. 画像形成部と定着部間の用紙線速差を解消するため、用紙厚み方向に変位する変位部材を揺動させ前記変位部材によって前記連続紙に与えられる張力を異なる段階に設定する技術がある（例えば、特許文献２参照）。しかし、変位部材が用紙に接触するので、画像の擦れが懸念される。

ｄ−３. 搬送されたシート原稿を読取る読取手段を有する原稿搬送読取装置において、シート原稿を搬送する搬送ローラに摺接する接触式温度検知センサからの電気信号に基いて駆動モータの回転速度を調整制御する技術がある（例えば、特許文献３参照）。しかし、搬送ローラの温度情報に応じての搬送速度制御ではあまりに間接的であり、用紙のガイド部に対する擦れ防止とならない。

このように、従来、用紙の進行方向上、上流側に設けられた上流搬送対ローラと、下流側に設けられた下流搬送対ローラと、これら上流搬送対ローラと下流搬送対ローラ間で用紙を検出する検出手段及びシート状媒体を案内するガイド部材を備えたシート状媒体搬送手段において、「シート状媒体が前記上流搬送対ローラと前記下流搬送対ローラとで共通に挟持搬送される状態のもとで、該シート状媒体の前記上流搬送対ローラによる挟持部から前記下流搬送対ローラによる挟持部までの間の部位」がガイド部材又は検知手段に擦られないようにする対策は十分とはいえない。
さらに、搬送ローラ径の加工ばらつきや温度による変形、用紙種類や用紙への画像状態によって、用紙搬送挙動が変わる定着直後の用紙搬送において、従来、搬送される用紙の表裏両側に位置するガイド部材に接触することなく搬送するための対策は不十分である。

特開２００６−１０７２２号公報 特開２０００−１９８５９３号公報 特開２００５−２６９６０１号公報

本発明は前記問題に鑑みなされたものであり、シート状媒体搬送過程において当該シート状媒体が、ガイド部材などに擦られることがないシート状媒体搬送手段を提供することを課題とする。

前記課題を達成するため請求項１にかかる発明は、シート状媒体の進行方向上、上流側に設けられた上流搬送対ローラと、下流側に設けられた下流搬送対ローラと、これら上流搬送対ローラと下流搬送対ローラ間でシート状媒体を検出する検出手段及びシート状媒体を案内するガイド部材を備えたシート状媒体搬送手段において、前記検出手段をシート状媒体に対して非接触とし、シート状媒体が前記上流搬送対ローラと前記下流搬送対ローラとで共通に挟持搬送される状態のもとで、該シート状媒体の前記上流搬送対ローラによる挟持部から前記下流搬送対ローラによる挟持部までの間の部位が、前記ガイド部材と非接触で搬送されるように前記上流搬送対ローラ及び前記下流搬送対ローラの少なくとも一方の駆動速度を制御する制御手段を具備し、前記制御手段は、シート状媒体が前記上流搬送対ローラと前記下流搬送対ローラとで共通に挟持搬送される状態となっている時間を、当該シート状媒体搬送手段の上流に設けたセンサによるシート状媒体の検知情報に基づいて算出し、この時間に前記制御を行うこととした。
請求項２にかかる発明は、シート状媒体の進行方向上、上流側に設けられた上流搬送対ローラと、下流側に設けられた下流搬送対ローラと、これら上流搬送対ローラと下流搬送対ローラ間でシート状媒体を検出する検出手段及びシート状媒体を案内するガイド部材を備えたシート状媒体搬送手段において、前記検出手段をシート状媒体に対して非接触とし、シート状媒体が前記上流搬送対ローラと前記下流搬送対ローラとで共通に挟持搬送される状態のもとで、該シート状媒体の前記上流搬送対ローラによる挟持部から前記下流搬送対ローラによる挟持部までの間の部位が、前記ガイド部材と非接触で搬送されるように前記上流搬送対ローラ及び前記下流搬送対ローラの少なくとも一方の駆動速度を制御する制御手段を具備し、前記制御手段により、前記検出手段の出力が予め設定された値になるように制御対象である搬送対ローラの駆動源の速度を制御し、また、前記検出手段の出力から前記シート状媒体のジャムの有無を判定することとした。

本発明によれば、前記上流搬送対ローラと前記下流搬送対ローラ間で、シート状媒体はその搬送中において、擦れによる損傷を受けることがない。

［１］第１の実施の形態
本発明が適用される両面搬送装置付きの画像形成装置を図１により設明する。本実施形態の画像形成装置は、いわゆるタンデム方式を採用したフルカラープリンタである。
この画像形成装置１００の装置の内部には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の画像を形成するための画像形成手段として、４個の潜像担持体であるドラム状の感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂｋが図中左右方向に等間隔で離間させて並列に配設されている。そして画像形成装置１００の動作時に、不図示の駆動源により、矢印方向に回転する。これら感光体の周囲には、現像装置など、電子写真方式の画像形成装置に必要な部材、装置が配備されて画像形成部１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂｋが構成されている。４個の画像形成部１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂｋは、いずれも同じ構成となっている。

各画像形成部１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂｋにおいて、感光体の周囲には静電写真プロセスを行うための手段として、帯電装置、現像装置、クリーニング装置等の作像部材が順に配設されている。

感光体２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂｋの下方には各色毎の画像データ対応のレーザ光を、帯電装置で一様に帯電済みの各感光体の表面に走査し、静電潜像を形成するための露光装置８が設けられている。露光装置８は、レーザ光源、ポリゴンミラー等を用いたレーザスキャン方式の露光装置で、不図示の４個の半導体レーザから、形成すべき画像データに応じて変調したビーム光８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８Ｂｋを発する。

イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色トナーは、各色を扱う感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂｋに対応して配置された各現像装置で消費されると、不図示のトナー検知手段により検知され、画像形成装置１００の上部に備える各色のトナーを収納しているトナーカートリッジ４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｂｋから、不図示の供給手段により、各現像装置に供給される。

ビーム光８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８Ｂｋにより各感光体２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂｋの表面に形成された色毎の静電潜像は、各感光体に対応して配置された現像装置により現像され、顕像となる。

感光体２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂｋの上方には、中間転写ユニット６が配備されている。中間転写ユニット６には、複数のベルト支持ローラ６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅにより支持、張架された像担持体としての中間転写ベルト６ａが矢印方向に走行するように配置されている。この中間転写ベルト６ａは無端状で、各感光体２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂｋの現像工程後の一部が接触するように張架、配置されている。

中間転写ベルト６ａには、各感光体２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂｋが担持するトナー像が転写される。この転写に際しては、一次転写ローラ７にバイアス印加され、このバイアスにより静電的にベルト表面に転写される。

中間転写ベルト６ａの外周部には、ローラ６ｅに対向する位置にクリーニング装置６ｈが設けられている。このクリーニング装置６ｈは中間転写ベルト６ａの表面に残留する不要なトナーや、紙粉などの異物を拭い去る。このクリーニング装置６ｈに対向するローラ６ｅは、ベルト６ａにテンションを与える機構を備える。

中間転写ベルト６ａの外周で、支持ローラ６ｂの近傍には、二次転写ローラ１４ａが設けてある。二次転写ローラ１４ａは電源１４ｂから転写用のバイアスを印加されるようになっている。中間転写ベルト６ａと二次転写ローラ１４ａの間に用紙Ｓを通過させながら、バイアスを印加することで中間転写ベルト６ａが担持するトナー画像が用紙Ｓに静電的に転写される。中間転写ベルト６ａと二次転写ローラ１４ａにより二次転写部１４が構成されている。

露光装置８の下方には２段の給紙カセット９Ａ、９Ｂが引出し可能に配設されている。そしてさらに下方には、別の給紙装置５０を備えている。給紙装置５０には２個の給紙カセット９Ｃ、９Ｄを備えている。これら給紙カセット内に収納された用紙Ｓは、対応する給紙ローラ１０Ａの回転により選択的に送り出され、分離手段１１Ａと、搬送ローラ対１２Ａにより搬送路Ｐ１に送られる。搬送路Ｐ１には一対のレジストローラ１３が設けてある。レジストローラ１３は給送のタイミングをとり二次転写部１４へ用紙Ｓを送り出す。

図の右側には手差し給紙装置２５が設けられている。手差し給紙装置２５に収納された最上位の用紙Ｓは、給紙ローラ２６により給紙され、分離手段２７で分離され、駆動ローラ２２、搬送ローラ２４により搬送路Ｐ１を経て前記一対のレジストローラ１３に送られる。

二次転写部１４の下流側（上方）には搬送路Ｐ２を介して、加熱手段を有する定着装置１５が設けられている。定着装置１５は、ヒータを内蔵した定着ローラ１５ａ、加圧ローラ１５ｂから構成されている。

定着装置１５の下流側の搬送路Ｐ３は２つに分岐している。分岐した一つの搬送路Ｐ４ａは排紙ローラ１０５ａ、１０５ｂからなる一対の排紙ローラ１６に至る。分岐したもう一つの搬送路Ｐ４ｂはその下流にある両面画像形成のための反転再給紙部に至る。ここで、反転再給紙部は、用紙を反転させる機構及び反転後の用紙を二次転写部１４に用紙を導く搬送路などの総称である。
分岐部では、用紙の片面に画像を形成後排紙する進路と、さらに他の片面に画像を形成するための進路とが切り換えられる。この切り換え部材として、定着を終了した用紙Ｓの進路を切り換える第１切り換えガイドＧ１が設けられている。

第１切り換えガイドＧ１は回動可能で、図示の状態では、定着の終了した用紙Ｓを搬送路Ｐ４ａに案内し、一対の排紙ローラ１６により、画像形成装置１００上部の排紙部Ｔに排紙、スタックさせる。

画像形成装置１００は搬送路Ｐ４ｂの下流に、用紙の両面に自動的に画像を形成することができるよう、用紙の反転、再給紙のための搬送路やローラを備えた反転再給紙部を有する。
反転再給紙部は、フレームＦの内部に搬送路Ｐ４ｂからつづくスイッチバック路Ｐ５と再給紙路Ｐ６を備え、片面に画像形成を終えた用紙Ｓの他面にも画像形成するため、給紙路Ｐ１へ再度搬送させるよう、第１切り換えガイドＧ１、第２切り換えガイドＧ２や反転可能の駆動ローラ１８ａ、反転可能の駆動ローラ２２その他のローラなどを備えている。

駆動ローラ２２には、搬送ローラ２３、２４が当接しており、搬送ローラ２２が時計まわりの向きに回転するとき、搬送ローラ２４と協働して手差し給紙装置２５からの用紙搬送を行い、反時計まわりの向きに回転するとき、搬送ローラ２３と協働してレジストローラ１３の方向に用紙Ｓを再給紙させる。

第１切り換えガイドＧ１が図示の状態から軸１０７を中心に時計方向に回動すると、定着の終了した用紙Ｓは、ローラ対１７、第３切り換えガイドＧ３により搬送路Ｐ７に案内され、第２切り換えガイドＧ２を経て対をなす駆動ローラ１８ａ、従動ローラ１８ｂのニップ部へと搬送され、さらに該用紙の送りが進行して該用紙の端部が対ローラ１９にもくわえられて送られ、駆動ローラ１８ａ部と対ローラ１９とで共通に挟持されて送られ、一旦スイッチバック路Ｐ５に至る。

用紙の送りが進行して、用紙の後端部が第２切り換えガイドＧ２から外れたら、該後端部をくわえた状態で駆動ローラ１８ａが反時計方向に回転し、かつ第２切り換えガイドＧ２が図示の状態から反時計まわりの向きに回動することで、用紙Ｓは再給紙路Ｐ６に送られる。再給紙路Ｐ６に設けたローラ対１５ｃ、２０及びローラ対１４ｃ、２１により搬送される用紙Ｓはさらに駆動ローラ２２、搬送ローラ２３の対により搬送され、レジストローラ１３に到達する。

なお、定着装置１５の上方であって、ローラ対１７の搬送方向下流にある第３切り換えガイドＧ３は、定着後の用紙を排紙路Ｐ８に搬送させ、図示していない別の排紙装置に排出させるためのものである。

この画像形成装置では、オペレーターの選択により、用紙Ｓの片面のみへの画像形成（片面モード）と、両面に対する画像形成（両面モード）を行うことができる。
片面モードでは、まず、露光装置８の作動により半導体レーザから出射されたイエロー用の画像データ対応のレーザ光８Ｙが、一様帯電された感光体２Ｙの表面に照射されることにより静電潜像が形成される。

この静電潜像は現像装置によりイエロートナーで現像され、可視像となり、感光体２Ｙと同期して移動する中間転写ベルト６ａ表面に一次転写ローラ７Ｙによる転写作用を受けて一次転写される。このような潜像形成、現像、一次転写動作は感光体２Ｃ，２Ｍ，２Ｂｋでもそれぞれ一次転写ローラ７Ｃ、７Ｍ、７Ｂｋでタイミングをとって順次同様に行われる。

この結果、中間転写ベルト６ａの表面上には、イエローＹ、シアンＣ、マゼンタＭ、及びブラックＢｋの各色トナー画像が、順次重なり合った４色トナー画像として担持され中間転写ベルト６ａとともに矢印の方向に移動される。一方、各感光体の表面は、クリーニング装置により、残存するトナー異物などがクリーニングされる。

中間転写ベルト６ａ上に形成された４色トナー画像は、中間転写ベルト６ａと同期して搬送される用紙Ｓ上に、二次転写ローラ１４ａによる転写作用を受けて転写される。そして、中間転写ベルト６ａ側ではその表面が、ベルトクリーニング装置６ｈによりクリーニングされ、次の作像・転写工程に備えられる。画像が転写された用紙Ｓは、定着装置１５による定着作用を受け、搬送路Ｐ４ａから排紙ローラ１６を経て排紙部Ｔに、画像面を下向き（フェースダウン）にして排紙される。

両面モードでは、上記のとおりの動作により、まず二次転写部１４にて、用紙Ｓの片面に画像を中間転写ベルト６ａから転写し、定着装置１５を通過した用紙を、第１切り換えガイドＧ１により進路をローラ対１７へ向けて案内する。

ローラ対１７を出た用紙Ｓは、ローラ対１７の搬送路下流に設けてある第３切り換えガイドＧ３と搬送路Ｐ７を経て駆動ローラ１８ａ、従動ローラ１８ｂ、スイッチバック路Ｐ５などが配備された反転再給紙部に進む。反転再給紙部において、図１の回動位置にある第２切り換えガイドＧ２の上部を横向きに進む用紙Ｓは、搬送路Ｐ５へ向けて駆動ローラ１８ａと従動ローラ１８ｂで搬送されるが、反転可能の駆動ローラ１８ａは、時計まわりの向きに回転する。搬送路Ｐ５に設けたローラ対１９も正逆転が可能なローラで、用紙を一旦スイッチバック搬送路Ｐ５に受け入れた後逆転させて用紙を逆送させる。その時は、第２の切り換えガイドＧ２は、図の姿勢から反時計まわりの向きに回動し、いままで用紙後端であった方を先端としてローラ対１５ｃ、２０とローラ対１４ｃ、２１により搬送路Ｐ１に向け搬送させる。

上記スイッチバック動作後、搬送後搬送路Ｐ１を搬送される用紙Ｐはレジストローラ１３に再給紙される。片面に画像を有している用紙Ｓはレジストローラ１３でタイミングをとって、再度、二次転写ローラ１４ａのある二次転写部１４に向けて搬送されることにより、中間転写ベルト６ａ上のトナー画像が用紙Ｓの他面側に転写される。

このようにして両面にフルカラートナー像が転写された用紙Ｓは再度、定着装置１５による定着処理１５を経て第１切り換えガイドＧ１により進路を搬送路Ｐ４ａに切り換えられて排紙ローラ１６により排紙スタック部Ｔ上に排紙される。
片面モードでは片面だけに画像形成された用紙、両面モードでは両面に画像形成された用紙が搬送路Ｐ４ａを通り排紙部Ｔへ向かう。

このような構成の画像形成装置１００において、用紙Ｓを搬送する搬送路として、搬送路Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４ａ、Ｐ４ｂ、Ｐ７、スイッチバック路Ｐ５、再給紙路Ｐ６等が設けられている。これらの搬送路の中、搬送の過程で、用紙Ｓの進行方向上、上流側に設けられた上流搬送対ローラと下流側に設けられた下流搬送対ローラとに用紙Ｓの一端側と他端側とが同時にくわえられ得るローラ間隔の配置の構成では、上流側ニップ部と下流側ニップ部とで用紙の自由度が拘束されているため、用紙の中間たわみ量が変動してガイド部材に擦れる可能性がある。そのような搬送部に本発明を適用すると効果的である。そこで以下に例示する。

ここでは、搬送路４ａの部分についての適用例を説明する。図１の一部を拡大して示した図２において、定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂは本発明における上流搬送対ローラに相当する。定着ローラ１５ａに対して加圧ローラ１５ｂが図示しない付勢手段で加圧されている。定着ローラ１５ａはステッピングモータ１１１により駆動され、加圧ローラ１５ｂは連れ回りする。

これら定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂは定着装置１５よりも矢印３で示す用紙の進行方向での下流には排紙ローラ１０５ａ、１０５ｂが設けられている。排紙ローラ１０５ａ、１０５ｂは本発明の下流搬送対ローラに相当する。排紙ローラ１０５ｂはステッピングモータ１１４により駆動され、加圧ローラ１５ａは連れ回りする。

このように、上流搬送ローラ対を定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂ、下流搬送ローラ対を排紙ローラ１０５ａ、１０５ｂとすることで、これら各ローラ対間でのガイド部材に対する接触、つまり、定着直後で未だ熱が冷めていない用紙Ｓの画像面がガイド部材に擦れて発生するスジや、画像剥れによる白抜けを防止できる。

また、本画像形成装置では、定着部と排紙部間の搬送路を短く曲げて構成し、機械の大きさを小さく、特に機械高さを低くしている。このため、本例の用紙搬送手段は定着部直後から排紙部に至る区間で進路が縦から横に曲がったガイド部材となっている。ガイド部材が曲がっているので用紙はガイド部材に接触しやすい環境にあるが、かかる環境でのガイド部材への用紙の接触を、被検対象（用紙Ｓ）に対して非接触でかつ無段階で検出する測距センサを用いて回避する。

板状をしたガイド部材１０４は下流側から上流側に向けてガイド部材１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃの順に用紙Ｓの進路に沿って並べて設けられ図示しない部材に固定されている。ガイド部材１０４の一端側（上流側）は定着ローラ１５ａの近傍に位置し、他端側（下流側）は排紙ローラ１０５ａの近傍に位置している。以下では、ガイド部材１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃを一体的な１つのガイド部材１０４みなして説明する。

用紙Ｓの通る空間領域を間にしてガイド部材１０４と対向してガイド部材１０７が位置している。ガイド部材１０７は上流側から下流側に、ガイド部材片１０８、第１切り換えガイドＧ１、ガイド部材片１０６の順に３つの部材からなる。第１切り換えガイドは切り換え部材とガイド部材を兼ねている。第１切り換えガイドＧ１のガイド面１０１は曲面になっていて、ガイド面１０１はガイド部材１０４の曲面に沿う曲面を有し、これら曲面間で曲がった空間からなる用紙の搬送路を形成している。

画像形成時に、定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂの回転により、これらローラのニップ部から繰り出される用紙Ｓは、用紙種類、画像状態によって種々の向き、程度のカール状態や挙動を呈するが、やがて、該用紙の先端部は下流側の排紙ローラ１５ａ、１５ｂのニップ部にくわえ込まれる。用紙搬送のため、定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂのニップ部から排紙ローラ１０５ａ、１０５ｂのニップ部までの距離は用紙Ｓの長さよりも小さく設定してある。従って、図２に示したように、これら定着ローラ１５ａ等と排紙ローラ１０５ａ等とに用紙Ｓの一端側と他端側とが同時にくわえられた状態で用紙Ｓが搬送される状態がある。

図２に示した状態では用紙Ｓは搬送路Ｐ４ａにおいてガイド部材１０４とガイド部材１０７の間に位置し何れのガイド部材にも接触していない。この状態が少なくとも用紙Ｓの上流端側が定着ローラ１５ａ加圧ローラ１５ｂのニップ部から外れるまで維持されれば用紙はガイド部材に非接触で搬送されるので損なわれることがないし、例え用紙の両面に画像が担持されていたとしても損傷を受けない。

本発明は、用紙Ｓのガイド部材に対する上記の如き非接触状態を維持するために、用紙Ｓの進行方向上、上流側に設けられた上流搬送対ローラと下流側に設けられた下流搬送対ローラの少なくとも一方の駆動速度を制御するが、本例では下流搬送対ローラを制御対象とし、図３に示した制御手段１３０によりステッピングモータ１１４の速度を制御することで排紙ローラ１０５ｂの駆動速度を制御することとしている。このように、速度可変の駆動手段として、速度変化の即応性が高く、用紙搬送速度が速くても、用紙長さが短くても、搬送用紙の姿勢制御が可能なステッピングモータを用いている。

可変駆動させられる搬送ローラ対を下流の排紙ローラ１０５ｂ（１０５ａ）とし、上流の定着ローラ１５ａ、（加圧ローラ１５ｂ）は固定速度をすることで、画像形成部１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｂｋや中間転写ベルト６ａなどと定着装置１５の速度関係を変更することなく、よって、画像形成への影響を及ぼさず、定着部装置１５から排紙に至るまでの用紙挙動を制御しガイド部材に対する用紙の接触を防止することができる。

制御情報を得る手段として、被検対象物である用紙Ｓとの距離ｍ（距離情報）を被接触、無段階で得ることのできる測距センサ１０９をガイド部材１０４取り付け、その出力が制御手段１３０に入力されるようにした。
測距センサ１０９によれば、搬送される用紙Ｓとその搬送ガイド部材との距離を無段階で検出でき、その結果に応じて搬送ローラ排紙ローラ１０５ｂの駆動速度を可変するため、ローラ径の加工ばらつきや経時変化、温度変化による搬送速度差による用紙の姿勢及び挙動に対応して細かく制御でき、用紙や用紙の画像面のガイド部材に対する擦れをピンポイントで防止することができる。

また、距離検出を被検対象（用紙）に対して非接触で行う測距センサ１０９を用いているので、搬送される用紙へのストレスがなく、特に画像形成された用紙に対する接触式のセンサを用いる場合と比べてトナー剥れの問題を解消できる。

曲面部の中間位置（用紙の進行方向上での中央部）は山形に膨らむ用紙Ｓのたわみの頂上部に相当し、用紙Ｓの距離変動が大きく現れるので、この位置に対応して測距センサ１０９を取り付けた。また、この位置で非接触であれば、該中間位置から上流側、或いは下流側にずれた位置でも非接触となる傾向があるので、測距センサの設置数を少なくできる。

測距センサ１０９の検知部からガイド部材１０４のガイド面までの距離ｎは固定値であり、この値を考慮して用紙Ｓがガイド部材１０４、１０７などからの離間を維持するための「測距センサ１０９の検知部から用紙Ｓまでの目標距離」を予め設定しておき、用紙の搬送時に測距センサ１０９の検知部から用紙Ｓまでの距離ｍが上記目標値に近づくようにステッピングモータ１１４の速度を制御する。

片面モードでは用紙Ｓのガイド部材１０４に対面する側の面に画像が担持されており、少なくともガイド部材１０４と非接触（用紙Ｓとガイド部材１０４との距離がゼロにならい）ように上記目標値を定めれば、画像擦れを回避できる。

両面モードでは用紙Ｓの両面に画像が担持されているので、用紙Ｓがガイド部材１０４、ガイド部材１０７の両方に対して非接触となるように上記目標値を定めることで、両面について画像擦れを回避できる。制御時における機械の状態が片面モード、両面モードの何れに選択されているかは、制御手段１３０が操作部１１２からの入力情報により判断することができる。

なお、上記目標値を、用紙が両ガイド部材の中間に位置するような値として設定すれば、用紙は両ガイド部材に接触することはない。

上流側に設けられた定着ローラ１５ａ、加圧ローラ１５ｂと下流側に設けられた排紙ローラ１０５ａ、１０５ｂとに用紙Ｓの一端側と他端側とが同時にくわえられた状態では、上流側或いは下流側のローラの駆動速度を制御することで、用紙Ｓをガイド部材に対して非接触にする制御が可能であるが、用紙Ｓの両端部のうちの一方のみしかくわえられていない状態では、ローラの駆動速度を制御してもガイド部材から該用紙を離間させることはできず、また、片持ち状態のためガイド部材に対し接触する可能性があるが、この状態での接触では用紙の端部がガイド部材に擦れることとなるので、用紙や画像が損なわれる程にはならない。

このように、一端側用紙Ｓの先端部が定着ローラ１５ａ、加圧ローラ１５ｂのニップ部を出てから排紙ローラ１０５ａ、１０５ｂのニップ部にくわえられるまでの間及び、用紙Ｓの後端部が定着ローラ１５ａ、加圧ローラ１５ｂのニップ部を出た後は、用紙Ｓの両端部のうちの一方のみしかニップ部にくわえられておらず、ローラの駆動速度を制御してもガイド部材に対する非接触状態を得ることはできず、また擦れによる実質的な影響は生じないので制御対象にしない。

制御対象としての用紙Ｓが上流搬送対ローラと下流搬送対ローラとで共通に挟持搬送される状態を、用紙搬送手段の上流に設けたセンサ、例えば、定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとのニップ部（定着ニップ部）よりも上流の任意の位置に設けたジャム検知センサなど適宜のセンサＧＳ（図示せず）により用紙Ｓの先端部を検知し、この検知時点と、用紙搬送速度、該センサＧＳから上記定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとのニップ部までの所要時間などから用紙が上流側、下流側の２つのニップ部間で共通に挟持搬送される状態となっている時間を算出し、かかる状態のもとでステッピングモータ１１２の駆動速度を制御することで、排紙ローラ１０５ａ、１０５ｂの駆動速度制御を行う。

なお、上記センサＧＳに代えてレジストローラ１３の部位に待機した用紙Ｓのレジストスタート時点をトリガとすることもできる。つまり、図１に示したようにレジストローラ１３のニップ部上流側直近にレジストセンサ１１０を配置した構成では、レジストローラ駆動開始時期に基づき、上記例に準じて用紙が上流側、下流側の２つのニップ部間で共通に挟持搬送される状態となるタイミングを算出する。

本例では、測距センサ１０９の出力により、制御手段１３０は用紙Ｓとガイド部材１０４、１０７（ガイド面１０１）との距離を算出することができるので、測距センサ１０９による検知におけるジャムを検出することができる。例えば、ステッピングモータ１１４の駆動速度を制御しても用紙Ｓとガイド部材１０４、１０７（ガイド面１０１）との距離がゼロ状態であるとの判定が時間的に継続してなされたときには、測距センサ１０９の検出部でジャムが生じていると制御手段１３０に判断させ、音声表現手段或いは視覚表示手段等に信号を送りジャム警報を出力させる。このようにすれば、測距センサ１０９は、従来構成されている定着装置から排出される用紙が一定時間内に排出されているかどうかを判断するジャム検知手段を兼用するので、従来構成からセンサの数を増やすことなくコストを抑え、またレイアウト構成の複雑化を回避できる。

［２］比較例
図１における搬送路４ａの部分について拡大して示した図４乃至図７により、用紙Ｓの先端部が定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂのニップ部から送り出され、さらに進行して排紙ローラ１０５ａ、１０５ｂのニップ部にくわえこまれるまでの該用紙の挙動について説明する。

本例は比較例のため、本発明を適用しない構成で図示しているが、定着ローラ１５ａ、加圧ローラ１５ｂ、排紙ローラ１０５ａ、１０５ｂ、ガイド部材１０４、１０７などの配置構成は図２に示したものと略同じである。測距センサ１０９を設けず、ガイド部材１０４の曲部に用紙送り案内用の連れ回りコロ１０３を配置している点が図２と異なる。また、定着ローラ１５ａ、排紙ローラ１０５ｂは共にステッピングモータ１１１、１１４で駆動される点は同じであるが、両モータ共、測距センサの出力による速度可変がなされる構成となっていない点で異なる。
この比較例において、以下に説明する、用紙Ｓの先端部が定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂのニップ部から送り出されるときの該用紙Ｓの挙動については図２の構成において同じになる。

ケース１
図４に用紙Ｓの先端部が定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂのニップ部から送り出されるときの該用紙Ｓの挙動を示す。用紙の挙動は用紙種類、画像状態によって異なる。このケース１における用紙の挙動は、図４に示すように定着装置１５の定着ローラ１５ａ側に沿って用紙Ｓが排出され、排紙ローラ１０５ａ、１０５ｂのニップ部へ向かう。
図４に示した状態から更に用紙が進行して、上流対ローラと下流対ローラとに共通に挟持されたときの用紙Ｓの姿勢は図５に示すように、搬送路が曲がっているターン部の内側に位置するガイド部材１０４、或いは連れ回りコロ１０３に擦りながら排紙される。

ケース２
図６に用紙Ｓの先端部が定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂのニップ部から送り出されるときの該用紙Ｓの挙動を示す。図６に示すように定着装置１５の加圧ローラ１５ｂ側に沿って用紙Ｓが排出され、排紙ローラ１０５ａ、１０５ｂのニップ部へ向かう。
図６に示した状態からさらに用紙が進行して、上流対ローラと下流対ローラとに共通に挟持されたときの用紙Ｓの姿勢は図７に示すように、搬送路が曲がっているターン部の外側に位置するガイド部材１０８、ガイド面１０１に擦りながら排出される。

ケース１、２で示した用紙の異なる挙動の例からわかるように、用紙Ｓが何れの挙動を呈しても、上流対ローラと下流対ローラとに共通に挟持され搬送される場合でも、ガイド部材に接触してしまい、定着によって温度の高い用紙上に定着されたトナー像は剥れやすく、また画像がない場合でも用紙が損なわれる可能性がある。また、擦れによる損傷を軽減するための連れ回りコロ１０３の設置が必要となる。これに対して、本発明では、用紙がガイド部材と非接触に制御できるので、連れ回りコロ１０３を用いる必要もない。

［３］第２の実施の形態
第１の実施の形態では、定着装置から排紙ローラにかけての用紙搬送手段についての本発明の適用であったが、他にも、シート状媒体の進行方向上、上流側に設けられた上流搬送対ローラと、下流側に設けられた下流搬送対ローラと、これら上流搬送対ローラと下流搬送対ローラ間でシート状媒体をガイド部材を備えたシート状媒体搬送手段について本発明を適用することができる。

例えば、図１における駆動ローラ１８ａは正逆転可能なステッピングモータ１１８で駆動される。また、ローラ対１９を構成する駆動ローラ１９ａ、従動ローラ１９ｂの中の駆動ローラ１９ａも正逆転可能なステッピングモータ１１９で駆動される。これら２組の対ローラ間で搬送路は曲がっており、用紙Ｓを案内するガイド部材１０４’、１０７’は用紙Ｓの通路を間にして対向する曲板状をなしている。

本例では、用紙Ｓについて従動ローラ１８ｂと接する側の面が中間転写ベルト６ａや定着ローラ１５ａに接した面であり、この面にトナー画像が形成されている。曲がっている搬送路のターン部における外側に位置するガイド部材１０７’の外側に前記測距センサ１０９と同タイプの非接触、無段階検出可能な測距センサ１０９’を配置している。

両面モード時、図３で説明した制御手段１３０或いは同等の制御手段を用いて、該測距センサ１０９’による用紙の検出出力値に応じてステッピングモータ１１８（駆動ローラ１８）を加減速制御して用紙Ｓがガイド部材１０７’に接触するのを回避する。

本発明において、配置する測距センサの個数は１個に限らないが、用紙のガイド部材に対する変位量が大きいなど、変位時におけるガイド部材との隙間が小さくなる部位に限定して設ければ、設置数を最小限にすることができる。

画像形成装置の正面図である。 本発明にかかる用紙搬送手段の要部構成を示した正面図である。 本発明にかかる制御系のブロック図である。 比較例としての用紙搬送手段の要部構成を示した正面図である。 比較例としての用紙搬送手段の要部構成を示した正面図である。 比較例としての用紙搬送手段の要部構成を示した正面図である。 比較例としての用紙搬送手段の要部構成を示した正面図である。 本発明にかかる用紙搬送手段の別例を説明した正面図である。

符号の説明

１５ａ 定着ローラ
１５ｂ 加圧ローラ
１８ａ、１９ａ 駆動ローラ
１８ｂ、１９ｂ 従動ローラ
１９ ローラ対
１００ 画像形成装置
１０１ ガイド面
１０４、１０４’、１０７、１０７’ ガイド部材
１０５ａ、１０５ｂ 排紙ローラ
１０９、１０９’ 測距センサ
１１１、１１４、１１８、１１９ ステッピングモータ
１１２ 操作部
Ｇ１ 第１切り換えガイド（切り換え部材）
ＧＳ ジャム検知センサ
ｍ、ｎ 距離
Ｐ４ａ 搬送路
Ｐ５ スイッチバック路
Ｐ６ 再給紙路
Ｓ 用紙（シート状媒体）
Ｔ 排紙部

Claims (2)

1. シート状媒体の進行方向上、上流側に設けられた上流搬送対ローラと、下流側に設けられた下流搬送対ローラと、これら上流搬送対ローラと下流搬送対ローラ間でシート状媒体を検出する検出手段及びシート状媒体を案内するガイド部材を備えたシート状媒体搬送手段において、
   前記検出手段をシート状媒体に対して非接触とし、シート状媒体が前記上流搬送対ローラと前記下流搬送対ローラとで共通に挟持搬送される状態のもとで、該シート状媒体の前記上流搬送対ローラによる挟持部から前記下流搬送対ローラによる挟持部までの間の部位が、前記ガイド部材と非接触で搬送されるように前記上流搬送対ローラ及び前記下流搬送対ローラの少なくとも一方の駆動速度を制御する制御手段を具備し、
   前記制御手段は、シート状媒体が前記上流搬送対ローラと前記下流搬送対ローラとで共通に挟持搬送される状態となっている時間を、当該シート状媒体搬送手段の上流に設けたセンサによるシート状媒体の検知情報に基づいて算出し、この時間に前記制御を行うことを特徴とするシート状媒体搬送手段。
2. シート状媒体の進行方向上、上流側に設けられた上流搬送対ローラと、下流側に設けられた下流搬送対ローラと、これら上流搬送対ローラと下流搬送対ローラ間でシート状媒体を検出する検出手段及びシート状媒体を案内するガイド部材を備えたシート状媒体搬送手段において、
   前記検出手段をシート状媒体に対して非接触とし、シート状媒体が前記上流搬送対ローラと前記下流搬送対ローラとで共通に挟持搬送される状態のもとで、該シート状媒体の前記上流搬送対ローラによる挟持部から前記下流搬送対ローラによる挟持部までの間の部位が、前記ガイド部材と非接触で搬送されるように前記上流搬送対ローラ及び前記下流搬送対ローラの少なくとも一方の駆動速度を制御する制御手段を具備し、
   前記制御手段により、前記検出手段の出力が予め設定された値になるように制御対象である搬送対ローラの駆動源の速度を制御し、また、前記検出手段の出力から前記シート状媒体のジャムの有無を判定することを特徴とするシート状媒体搬送手段。

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