JP4795110B2 - シート搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート搬送装置及び画像形成装置に関し、特にループを形成させながらシートを搬送するものに関する。

従来、電子写真方式、或は静電記録方式の画像形成装置においては、シート上にトナー画像を転写した後、シートを定着手段に搬送し、この定着手段においてトナー画像を加熱、加圧してトナー画像を定着させることによりシート上に画像を形成している。

そして、このような画像形成装置は、画像形成部により形成したトナー像が転写されたシートを、定着手段を経て排出手段に搬送するシート搬送装置を備えている。なお、画像形成装置としては、感光体ドラム上に形成されたトナー画像を中間転写ベルトに一次転写した後、２次転写部においてシートに転写するようにしたものがある。

図２０は、このような従来のシート搬送装置を備えた画像形成装置の構成を示すものであり、図２０において、１３０は中間転写ベルト１３１に形成されたフルカラー画像をシートＰに転写する２次転写部である。そして、この２次転写部１３０において、２次転写ローラ１３２に印加される２次転写バイアスによって中間転写ベルト１３１上の４色のトナー像がシートＰ上に一括して転写される。

次に、このようにトナー像が転写されたシートＰは、２次転写部１３０〜定着ローラ対１５０の間に設けられた搬送ガイド１４０，１４１に案内されて定着ローラ１５２と加圧ローラ１５１とにより構成される定着ローラ対１５０に搬送される。そして、この定着ローラ対１５０により、熱および圧力を受けて各色のトナーが溶融混色し、シートＰにフルカラーの画像として定着される。この後、このように画像が定着されたシートＰは、定着ローラ対１５０の下流に設けられた排紙搬送ローラ対１６０によって排出される。

なお、２次転写部１３０から定着ローラ対１５０へシートＰを搬送する際、定着ローラ対１５０のシート搬送速度が２次転写部１３０（２次転写ローラ１３２）のシート搬送速度よりも速い場合には、定着ローラ対１５０によりシートＰが引っ張られるようになる。そして、このようにシートＰが引っ張られると、転写ノイズ（転写時の画像の乱れ）の発生や、複写倍率のずれが生じる。

そこで、従来は定着ローラ対１５０のシート搬送速度を２次転写部１３０のシート搬送速度よりも少し遅くして２次転写部１３０と定着ローラ対１５０の間の搬送路１７０にループを形成させることにより、転写ノイズ等の発生を防ぐようにしている。

なお、図２０において、１５３は定着ローラ１５２の内部に設けられたヒ−タであり、このヒ−タ１５３により定着ローラ１５２の表面温度が所定の定着温度になるように温度制御が行われる。

ところで、このような構成の画像形成装置によりシートＰ上に形成された画像の質は、定着ローラ対１５０から受ける熱エネルギや圧力エネルギにより変化する。特に、シートＰ上に大量のトナーを付着させて形成されるカラー画像では、トナー付着量の少ない白黒画像に比較して画質や光沢に影響を受けやすい。

また、画像形成動作を連続して実行する場合は、１枚のシートの定着処理により奪われた熱エネルギが十分に回復せず、定着ローラ１５２の表面温度が低下したまま次のシートの定着処理が開始される場合があり、この場合にも画質が低下する。

そこで、このような定着ローラ１５２の表面温度の低下に伴う画質の低下に対する対処として、従来、ヒータ１５３への供給電力を増加（ヒ−タ容量の増加）させるようにしている。そして、この場合、比較的長時間の間隔でみれば供給エネルギと消費エネルギとを均衡させることができる。

しかし、このように対処した場合でも、画質を向上させるために定着ローラ１５２の表面に耐熱ゴムなど熱応答性の悪い材料が使用されている場合は、一時的に定着ローラ１５２の温度が低下してしまう場合がある。

そして、このように定着ローラ１５２の温度が低下すると、この温度変化により定着ローラ１５２の外径が変化し、これに伴い定着ローラ対１５０を通過するシートＰの搬送速度が変化する。また、シートＰの熱容量の違い、即ちシートＰが薄手の紙か厚手の紙か、ＯＨＰフイルムか等によっても画質やシートの搬送速度が変化する。

ここで、この定着ローラ１５２の温度低下により定着ローラ対１５０のシート搬送速度が２次転写部１３０のシート搬送速度よりもさらに遅くなると、定着ローラ対１５０と２次転写部１３０との間で過大なループが形成される。そして、このように過大なループが形成されると、特に２次転写ローラ部１３０と定着ローラ対１５０までの距離が短いエンジンの場合において、シートＰが搬送ガイド１４１に当接してこすれ、これにより画像不良や転写ノイズ（転写時の画像の乱れ）が生じる。

なお、このような問題点を解決するため、定着ローラ対（定着手段）１５０のシート搬送速度を２次転写部１３０（転写手段）におけるシート搬送速度よりも遅い第１の速度及び第１の速度よりも速い第２の速度で制御するようにしたものがある。

そして、定着ローラ対１５０のシート搬送速度が第１の速度で制御される際には、定着ローラ対１５０と２次転写部１３０との間に形成されるシートのループが所定の高さ以上となった場合に、第２の速度に切り換えるようにしている。また、シートのループが所定の高さ以下となった場合には定着ローラ対１５０のシート搬送速度を第１の速度に切り換えるようにしている（例えば、特許文献１〜６参照）。

ここで、図２０において、１６２は２次転写部１３０と定着ローラ対１５０の間の搬送路１７０に配置されているフラグであり、このフラグ１６２はシートＰがループをつくる際に、シートＰの圧力により回転軸１６１を中心に回動する。そして、シートＰのループに応じて変化するフラグ１６２の回動角度をセンサ１６３によって検知し、検知したセンサ１６３の信号に基づいて、定着ローラ対１５０の第１の速度及び第２の速度におけるループ制御を行い、シートＰのループを安定化させている。

特開平０５−１０７９６６号公報 特開平０７−２３４６０４号公報 特開平１０−０９７１５４号公報 特開２０００−３４４３８５号公報 特開２００１−２８２０７２号公報 特開２００３−３４５１５０号公報 特開２００６−２３６５５号公報

ところで、このようなループ制御を行っている従来のシート搬送装置及び画像形成装置において、転写手段と定着手段との間でシートＰに形成させるループは、図２０の（ａ）に示すようにシートＰの非画像面側が凸になるような方向のループ形状を想定している。

ところが、例えば両面画像形成時における１面目画像形成時にトナーが多量に乗ったシートの場合、定着後はトナー面側に大きくカールするため、２面目画像形成時には非画像面側、即ち画像面側が凸になるように大きくカールする場合がある。また、高温高湿環境下でシートＰが放置されると、シート表裏面の水分の吸湿状況の相違によりカールが生じ、このカールが生じたシートＰを給紙トレイに非画像面側がカールになる向きで設定した場合、非画像面側のカールが発生する。

そして、このように非画像面側にカールが発生したシートが定着ローラ対１５０へ進入した後、ループ量を増やすと、図２０の（ｂ）に示すように際、画像面側が凸になるようなループ形状（以下、逆ループという。）が突発的に発生してしまう場合がある。ここで、このような逆ループが発生した場合、フラグ１６０はセンサ１６３を遮光しないため、センサ１６３は、シートＰのループ量が少ない状態にあると誤検知してしまう。

そして、このような誤検知を起こした場合、更にループ量を増加させようとして、定着ローラ対１５０のシート搬送速度を２次転写部１３０のシート搬送速度よりも遅い第１の速度で送り続ける。この結果、このようなループ制御では、逆ループ量が増大し、やがてセンサ１６３と反対側のガイド１４１にシートＰが当接し、シート上の未定着画像が擦れるようになる。これにより、画像不良が生じる。

なお、例えば特許文献７のものは、ループ検出手段が検出するループの方向にシートを引き付けるシート引付手段を転写手段と定着手段との間に設け、シート引付手段によるシートの引付け力の大きさをシートの逆ループを解消出来る範囲内に設定している。

しかしながら、画像面側が凸になる大きなカール紙が搬送されてきた場合を想定すると、逆ループを解消するのに引付け力が非常に大きな装置を配設しなければならず、装置大型化やコストアップにつながってしまう。しかも、引付け力をあまり強くしすぎると、装置内のトナー飛散や、シート自身が暴れて画像不良の弊害も生じる場合がある。さらにこの問題を解消するために、画像面側が凸になりにくいように転写手段と定着手段の配置をしてしまうと、搬送路や装置全体の配置構成の設計に自由度がなくなってしまうといった問題があった。

そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、大型化を回避し、かつ低コストで、画像不良を発生させることなくカールが生じたシートを搬送することの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ものである。

本発明は、シートを搬送する第１シート搬送手段と、前記第１シート搬送手段の下流に設けられ、前記第１シート搬送手段により搬送されてくるシートを搬送する第２シート搬送手段と、前記第１シート搬送手段及び前記第２シート搬送手段の間でシート搬送速度の差によりループが形成されるシートを検知するループ検知手段と、前記第１シート搬送手段及び前記第２シート搬送手段の少なくとも一方のシート搬送速度を制御する制御手段と、を備え、前記ループ検知手段の検知に基づいて前記制御手段が前記シート搬送速度を制御して、前記第１シート搬送手段及び前記第２シート搬送手段の間でループを形成させながらシートを搬送するシート搬送装置において、前記制御手段は、前記第１シート搬送手段と前記第２シート搬送手段との間でループが形成されるシートを前記ループ検知手段が検知すると予想される時間に基づく第１の時間が経過したときに前記ループ検知手段がシートを検知していない場合にはシートのループの向きが正規の向きになると予想される第２の時間が経過するまでシートに形成されるループ量が減少するように前記シート搬送速度を制御することを特徴とするものである。

本発明によれば、第１シート搬送手段と第２シート搬送手段との間でループを形成した状態でシートを搬送する場合に、シートに正規の向きとは逆向きのループが形成されても、その逆向きのループを正規の向きに戻すことができる。この結果、画像不良を発生させることなくカールが生じたシートでも確実に搬送することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係るシート搬送装置を備えた画像形成装置の構成を示す図である。１００は画像形成装置、１０１は画像形成装置本体（以下、装置本体という）、１０２はシートに画像を形成する画像形成部、５は定着手段である定着ローラ対５である。

ここで、画像形成部１０２は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色のトナー画像を形成する感光体ドラムａ〜ｄと、画像情報に基づいてレーザビームを照射して感光体ドラム上に静電潜像を形成する露光装置６等を備えている。なお、この感光体ドラムａ〜ｄは不図示のモータにより駆動されると共に、周囲には、それぞれ不図示の一次帯電器、現像器、転写帯電器が配置されており、これらはプロセスカートリッジ１ａ〜１ｄとしてユニット化されている。

２は矢印方向に回転駆動される中間転写ベルトであり、この中間転写ベルト２に転写帯電器２ａ〜２ｄによって転写バイアスを印加することにより、感光体ドラム上の各色トナー像が順次中間転写ベルト２に多重転写される。これにより、中間転写ベルト上にはフルカラー画像が形成される。

また、３は、順次中間転写ベルト２に形成されたフルカラー画像をシートＰに転写する２次転写部、１１は定着ローラ対５により画像が定着されたシートＰを排紙トレイ７に排出する排出手段である排出ローラ対である。１０３は２次転写部３によりトナー像が転写されたシートを、定着ローラ対５を経て排出手段である排出ローラ対１１に搬送するシート搬送装置である。

次に、このように構成された画像形成装置１００の画像形成動作について説明する。

画像形成動作が開始されると、まず不図示のパソコン等からの画像情報に基づき露光装置６はレーザ光を照射し、表面が所定の極性・電位に一様に帯電されている感光ドラムａ〜ｄの表面を順次露光して感光ドラムに静電潜像を形成する。この後、この静電潜像をトナーにより現像し、可視化する。

例えば、まず感光ドラムａに、原稿のイエロー成分色の画像信号によるレーザ光を露光装置６のポリゴンミラー等を介して照射し、感光ドラムａ上にイエローの静電潜像を形成する。そして、このイエローの静電潜像を、現像器からのイエロートナーにより現像し、イエロートナー像として可視化する。

次に、このトナー像が感光ドラムａの回転に伴って感光ドラムａと中間転写ベルト２とが当接する１次転写部に到来すると、転写帯電器２ａに印加した１次転写バイアスにより、感光ドラムａ上のイエロートナー像が中間転写ベルト２に転写される（１次転写）。

次に、中間転写ベルト２のイエロートナー像を担持した部位が移動すると、このときまでに上記と同様な方法で感光体ドラムｂ上に形成されたマゼンタトナー像がイエロートナー像上から中間転写ベルト２に転写される。同様に、中間転写ベルト２が移動するにつれて、それぞれ１次転写部においてシアントナー像、ブラックトナー像が、イエロートナー像、マゼンタトナー像上に重ね合わせて転写される。これにより、中間転写ベルト２上にフルカラートナー画像が形成される。

また、このトナー画像形成動作に並行して給紙カセット４に収容されたシートＰは、ピックアップローラ８により１枚ずつ送り出されてレジストローラ９に達し、このレジストローラ９によりタイミングを合わされた後、２次転写部３に搬送される。そして、この２次転写部３において、転写手段である２次転写ローラ３ａに印加される２次転写バイアスによって中間転写ベルト２上の４色のトナー像がシートＰ上に一括して転写される（２次転写）。

次に、このようにトナー像が転写されたシートＰは、２次転写部３〜定着ローラ対５の間に設けられた搬送ガイド２０，５１に案内されて定着ローラ５ａと加圧ローラ５ｂとにより構成される定着ローラ対５に搬送される。そして、この定着ローラ対５により、熱及び圧力を受けて各色のトナーが溶融混色し、シートＰにフルカラーの画像として定着される。この後、このように画像が定着されたシートＰは、定着ローラ対５の下流に設けられた排紙搬送ローラ対１１によって排紙トレイ７に排紙される。

ところで、図２に示すように搬送ガイド２０，５１により構成される２次転写部３と定着ローラ対５の間の搬送路５３にはフラグ５０が配置されており、このフラグ５０は、シートＰが通過する際に、シートＰにより押圧されて回動軸５０ａを中心に回動する。

そして、このフラグ５０の周りには、搬送路５３に進入したシートＰを検知するシート検知手段である定着入口センサＲが配されている。また、２次転写部３（２次転写ローラ３ａ）と定着ローラ対５との間のシート搬送速度の差により搬送路５３に形成されるシートＰのループを検知するループ検知手段である第１ループ検知センサＳ１と、第２ループ検知センサＳ２が配されている。

図３は、このような３つのセンサＲ，Ｓ１，Ｓ２の配置を説明する図である。フラグ５０は図３の（ａ）に示すように、定着入口センサＲ、第１ループ検知センサＳ１及び第２ループ検知センサＳ２を遮光する第１遮光部５０ａ、第２遮光部５０ｂ及び第３遮光部５０ｃを備えている。なお、本実施の形態においては、図３の（ｂ）に示すように、第２遮光部５０ｂと第３遮光部５０ｃはフラグ５０に同位相で設けられており、３つのセンサＲ，Ｓ１，Ｓ２はそれぞれ異なる位相で配置されている。

また、これら３つのセンサＲ，Ｓ１，Ｓ２は、図２に示すように制御手段である搬送制御手段５２に接続されている。なお、この搬送制御手段５２には定着ローラ対５を他の搬送ローラ対と独立して駆動すると共に、回転速度が変更可能な定着モータＭが取り付けられている。

図４は、このような搬送制御手段５２の制御ブロック図である。搬送制御手段５２は、ＣＰＵ１７と、制御プログラム等、制御データを一時的に保持するための領域や、制御に伴う演算の作業領域として用いられるメモリ１２０と、タイマ１４を有している。

なお、図４において、Ｑ１及びＱ２は第１ループ検知センサＳ１及び第２ループ検知センサＳ２からの信号を選択的にＣＰＵ１７に入力させるための第１ループ検知マスキング回路及び第２ループ検知マスキング回路である。ここで、第１及び第２ループ検知マスキング回路Ｑ１，Ｑ２がＯＦＦのとき、第１ループ検知センサＳ１及び第２ループ検知センサＳ２からの信号は、搬送制御手段５２（ＣＰＵ１７）には入力されないと同じ状態となる。

そして、このように構成された搬送制御手段５２（ＣＰＵ１７）は、シートＰを検知した定着入口センサＲから検知信号が入力されると、まずタイマ１４をスタートさせる。さらに、この後、第１及び第２ループ検知センサＳ１，Ｓ２からの信号に応じて定着モータＭの回転数を制御して定着ローラ対５のシート搬送速度を制御することにより、２次転写部３と定着ローラ対５の間でシートＰのループ状態を一定に保つようにしている。

次に、このような搬送制御手段５２のループ制御動作について説明する。

既述したように２次転写部３において中間転写ベルト２上の４色のトナー像が一括して転写されたシートＰが、搬送路５３に進入すると、まずフラグ５０を押圧し、図５に示すようにフラグ５０が回動して定着入口センサＲを斜光する。そして、このように定着入口センサＲを斜光すると、図６のフローチャートに示すように、定着入口センサＲがシートを検知し（Ｓ１００）、これに伴い搬送制御手段５２はタイマ１４のカウントを開始する（Ｓ１０１）。

次に、シートＰは、シート搬送速度が、予め２次転写部３のシート搬送速度Ｖｔよりも遅いシート搬送速度Ｖｆｌ（遅い速度）に設定されている定着ローラ対５の定着ニップに到達する。なお、このとき定着モータＭの回転速度は、図７のタイミングチャートにおいて（ｂ）に示すようにＭｌである。

ここで、このようにシートＰが定着ニップに到達するまでの間、シートＰの先端挙動が不安定なことからフラグ５０がシートＰにあわせて微動する。この結果、第１及び第２ループ検知センサＳ１，Ｓ２は、（ｃ）及び（ｄ）に示すように微小時間ＯＮ，ＯＦＦを繰り返す。このため、この間は第１及び第２のループ検知マスキング回路Ｑ１，Ｑ２を（ｅ）及び（ｆ）に示すようにＯＦＦとし、搬送制御手段５２には第１及び第２ループ検知センサＳ１，Ｓ２からの検知信号を入力しないようにしている。

そして、この後、シートＰが定着ローラ対５にニップされると、２次転写部３と定着ローラ対５の間の搬送路５３において、２次転写部３と定着ローラ対５の間のシート搬送速度差によりシートＰにループが形成される。なお、この際、シートＰのカールの状態により、正ループ又は逆ループが形成される。

ここで、図８は、カールしてないシートＰが定着ローラ対５にニップされた直後の状態を示す図である。なお、図８において、２次転写部３と定着ローラ対５の間で形成されるシートＰのループをＬｓとする。また、このときのタイマ１４のカウント値をＴｓとし、このタイミングで、或は前後で第２のループ検知マスキング回路Ｑ２をＯＮにする（図７参照）。

そして、この後、定着ローラ対５のシート搬送速度Ｖｆは、予め２次転写部３のシート搬送速度Ｖｔよりも遅い速度Ｖｆｌに設定されているため、シートＰは次第にループを大きく形成し、やがてループの長さは、図９に示すようにＬ１に達する。

一方、このとき図７の（ｅ）に示すように第１のループ検知マスキング回路Ｑ１はＯＦＦのままであるが、やがてタイマ１４のカウント値がＴｑ１に達すると、カウント値がＴｑ２となるまで第１ループ検知マスキング回路Ｑ１がＯＮとなる。

そして、この期間（Ｔｑ１〜Ｔｑ２）中、第１ループ検知センサＳ１がＯＮ信号を出力すると、このＯＮ信号は搬送制御手段５２に入力される。なお、本実施の形態では、マスキング区間説明の便宜上、Ｔｑ１〜Ｔｑ２までの連続検出としているが、タイマ１４のＯＮ、即ち定着入口センサＲのＯＮからの所定時間での検出としてもよい。

なお、この期間（Ｔｑ１〜Ｔｑ２）が本発明の第１の時間に相当し、すなわち、タイマ１４がカウントを開始してからカウント値がＴｑ１を過ぎてカウント値がＴｑ２に達するまでの時間を、シートに形成される正ループか逆ループかの判断の基準としている。そして、この時間内に第１ループ検知センサＳ１がＯＮした場合にはシートに正ループが形成されており、ＯＦＦ状態の場合にはシートに逆ループが形成されていると判断される。

搬送制御手段５２は、図６のフローチャートに示すように、この期間（Ｔｑ１〜Ｔｑ２）に第１ループ検知センサＳ１がＯＮとなっているかを判断する（Ｓ１０２）。ここで、図９に示すように、シートＰが正ループを形成しているとき、第１ループ検知センサＳ１はＯＮとなっている。

そして、このように第１ループ検知センサＳ１がＯＮとなっていると（Ｓ１０２のＹ）、搬送制御手段５２は、正ループと判断し、以降、第２ループ検知センサＳ２からの信号に基づくループ制御を行う（Ｓ１０４）。

次に、図１０に示すように、２次転写部３と定着ローラ対５のシートＰのループ長さがＬ２となったとき、フラグ５０がさらに回動し、図１０及び図７の（ｄ）に示すように第２ループ検知センサＳ２がＯＦＦからＯＮとなる。このとき、図７の（ｆ）に示すように第２ループ検知マスキング回路Ｑ２はＯＮとなっているため、搬送制御手段５２は、第２ループ検知センサＳ２の信号情報を取り込むことになる。

そして、以降、この第２ループ検知センサＳ２からの信号に基づき、定着モータＭを制御する。これにより、定着モータＭの回転速度は、図７の（ｂ）に示すように定着ローラ対５のシート搬送速度Ｖｆが２次転写部３のシート搬送速度Ｖｔよりも速い速度Ｖｆｈ（速い速度）となる回転速度Ｍｈに、一定の遅れ時間ｔａ後に切り替わる。

なお、この後、図７の（ｄ）及び図９に示すように第２ループ検知センサＳ２がＯＦＦに切り替わる。そして、これに伴い定着モータＭの回転速度は、定着ローラ対５のシート搬送速度が２次転写部３のシート搬送速度よりも遅い速度Ｖｆｌとなる回転速度Ｍｌなるように一定の遅れ時間ｔｂ後に切り替わる。

そして、このような制御を繰り返すことによって、図７の（ａ）に示すように２次転写部３と定着ローラ対５の間でシートＰのループ状態を略Ｌ２に保つことができ、シートＰの搬送が安定化する。

一方、シートＰが例えばカールしている場合などには、定着ローラ対５にニップされた直後の状態は、図１１に示すように逆向きのループを形成することがある。即ち、シートＰは、非画像面側が凹むような形状のループが形成される。なお、図１１において、２次転写部３と定着ローラ対５の間で形成されるシートＰのループをＬｆとする。また、このときのタイマ１４のカウント値をＴｆとし、このタイミング前後で図１２の（ｆ）に示すように第２ループ検知マスキング回路Ｑ２をＯＮにする。

そして、この後、定着ローラ対５のシート搬送速度Ｖｆは、予め２次転写部３のシート搬送速度Ｖｔよりも遅い速度Ｖｆｌに設定されているため、シートＰは次第にループを大きく形成していく。

このように、シートＰは図１３に示すように２次転写部３と定着ローラ対５とのニップ角度φによって形成される側（正ループ）へとループを形成せず、非画像面へのループＬｆの方向のまま、矢印Ｙへとループが大きく形成されていく。

一方、このとき図１２の（ｅ）に示すように第１ループ検知マスキング回路Ｑ１はＯＦＦのままであるが、やがてタイマ１４のカウント値がＴｑ１に達すると、カウント値がＴｑ２となるまで第１ループ検知マスキング回路Ｑ１がＯＮとなる。そして、この期間（Ｔｑ１〜Ｔｑ２）中、第１ループ検知センサＳ１がＯＮ信号を出力すると、このＯＮ信号は搬送制御手段５２に入力される。

しかし、シートが逆ループを形成している場合、図１４に示すように第１ループ検知センサＳ１はＯＦＦとなっている。この場合、即ち図６のフローチャートに示すように、第１ループ検知センサＳ１がＯＦＦとなっている場合（Ｓ１０２のＮ）、搬送制御手段５２は、逆ループと判断し、図１２の（ｂ）に示すように定着モータＭの回転速度をＭｌからＭｈに切り替える。

ここで、このように定着モータＭの回転速度をＭｈに切り替えると、定着ローラ対５のシート搬送速度がＶｆｌから、Ｖｆｈに増加する。そして、この後、シートＰをシート搬送速度Ｖｆｈでタイマ１４からの本発明の第２の時間である設定時間Ｔｅ搬送する（Ｓ１０３）。このときＴｑ１、Ｔｑ２の設定値の条件は、正ループ時に第１ループ検知センサＳ１が確実にＯＮするタイミングである。なお、Ｔｑ１、Ｔｑ２の値はメモリ１２０に設定されている。なお、この設定時間Ｔｅは予め実験等で求めたものである。

なお、設定時間Ｔｅが経過すると、定着モータＭの回転速度をＭｌに戻す。これにより、再び定着ローラ対５のシート搬送速度Ｖｆが２次転写部３のシート搬送速度よりも遅い速度Ｖｆｌ（定着モータＭの回転速度Ｍｌ）へ戻る。

ここで、このようにシートＰを２次転写部３のシート搬送速度Ｖｔよりも速いシート搬送速度Ｖｆｈで設定時間Ｔｅ搬送すると、シートＰのループ量が減少する。そして、やがて図１５に示すように、ループＬｅの状態は、既述した図１１に示すＴｆの状態のループＬｆよりも逆ループが小さい状態になる。

また、本実施の形態において、既述した図１３に示すように、２次転写部３と定着ローラ対５は、それぞれのシート搬送方向であるニップ線が交わるように配置されている。これにより、逆ループの小さい状態のシートＰには、それぞれＷｔとＷｆの回転モーメントが加わる。この結果、ニップ近傍で回転モーメントＷｔ、Ｗｆの作用方向へループを作るのにあわせて、シートＰのポイントＺが回転モーメントＷｔ、Ｗｆの作用によって移動しやすくなる。

したがって、シートＰをシート搬送速度Ｖｆｈで設定時間Ｔｅ搬送すると、図１３に示すようにシートＰのループの向きを、２次転写部３と定着ローラ対５とのニップ角度φによって形成される側（矢印Ｘ側）へ反転させることができる。

この結果、シートＰは、正ループを形成する。なお、このときＴｅの設定値の条件は、２次転写部３と定着ローラ対５との間でシートＰを引張ることなく、且つループを正ループ方向へ反転させることができる浅い逆ループ状態を形成するタイミングである。また、このＴｅはメモリ１２０に設定されている。

やがて、反転したループは、既述した図１０に示すように第２ループ検知センサＳ２に達する。そして、この後は、正ループ時と同様行程を繰り返すことによって、２次転写部３と定着ローラ対５の間でシートＰのループ状態をＬ２に保つことができ、シートＰの搬送が安定化する。

このように、定着入口センサＲがシートを検知した後、第１ループ検知センサＳ１がシートＳのループを検知しない場合には、定着ローラ対５のシート搬送速度を制御してシートのループ量を減少させるようにする。

これにより、２次転写部３から定着ローラ対５にかけてのシートＰの逆ループの発生を防止でき、この結果、大型化を回避し、かつ低コストで、画像擦れ等の画像不良を発生させることなくカールが生じたシートを搬送することができる。また、画像形成装置１００における搬送路５３や、画像形成装置１００における構成部品等の配置構成の自由度を増すことができる。

なお、これまでの説明においては、ループ制御のため定着ローラ対５のシート搬送速度を制御する場合について述べてきたが、定着ローラ対５と２次転写部３との間のシート搬送速度差を制御できれば良い。したがって、第１ループ検知センサＳ１がシートＳのループを検知しない場合には、定着ローラ対５及び２次転写部３の少なくとも一方のシート搬送速度を制御するようにすれば良い。

また、これまでの説明においては、シートＰの逆ループを小さくするため、定着ローラ対５を２次転写部３よりも高速のシート搬送速度Ｖｆｈで駆動する設定時間Ｔｅは、予め算出したタイマ１４のカウントに基づくものとした。

しかし、シートＰの逆ループが小さくなったことを検知できれば、例えば定着ローラ対５と２次転写部３の間にシートのループ形状を検知できる変更位置検知手段を設けるようにしても良い。そして、この場合には、変更位置検知手段によるシートＰのループの検知に基づいて設定された時間で定着ローラ対５のシート搬送速度をＶｆｌ（定着モータＭの回転速度Ｍｈ）に変更する。

ところで、本実施の形態では、正ループ側にシートのループが正ループか逆ループを判断するための第１ループ検知センサＳ１と、ループ制御を行うための第２ループ検知センサＳ２を設けたが、第１ループ検知センサＳ１が第２ループ検知センサを兼ねてもよい。即ち、第１ループ検知センサＳ１がシートに形成されるループが正ループか逆ループかを判断する役割と、定着ローラ対５の搬送速度を高速と低速に切り換えるためのループ検知の役割（第２ループ検知センサＳ２の役割）を備える。このように構成した場合コストダウン効果が得られる。

また、第１ループ検知センサＳ１が定着入口センサＲを兼ねるようにしても良い。

図１６は、このように第１ループ検知センサが定着入口センサＲを兼ねるようにした本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の要部拡大図である。なお、図１６において、既述した図２と同一符号は、同一又は相当部分を示している。また、基本的な動作は第１の実施の形態と同じである。

図１６において、Ｓ３は、定着入口センサを兼ねる第１ループ検知センサである。そして、既述したようにシートＰが、搬送路５３に進入すると、まずフラグ５０が押圧されて回動し、第１ループ検知センサＳ３を斜光する。これにより、第１ループ検知センサＳ３はシートを検知する。

なお、この第１ループ検知センサＳ３は、図１７に示すように搬送制御手段５２に接続されており、このように第１ループ検知センサＳ１がシートを検知すると、搬送制御手段５２はタイマ１４のカウントを開始する。

次に、シートＰは、予め２次転写部３のシート搬送速度よりも遅いシート搬送速度Ｖｆｌで設定している定着ローラ対５の定着ニップに到達する。なお、このとき定着モータＭの回転速度は、図１８のタイミングチャートにおいて（ｂ）に示すようにＭｌである。

そして、この後、シートＰが定着ローラ対５にニップされ、２次転写部３と定着ローラ対５の間の搬送路５３においてシートＰにループが形成される。この際、シートＰがカールしている場合、既述した第１の実施の形態と同様に逆ループを形成する（図１３参照）。

一方、このとき図１８の（ｅ）に示すように第１ループ検知マスキング回路Ｑ１はＯＦＦのままであるが、やがてタイマ１４のカウント値がＴｑ１に達すると、カウント値がＴｑ２となるまで第１ループ検知マスキング回路Ｑ１がＯＮとなる。そして、この期間（Ｔｑ１〜Ｔｑ２）中、第１ループ検知センサＳ３がＯＮ信号を出力すると、このＯＮ信号は搬送制御手段５２に入力される。

しかし、この場合、図１８の（ｃ）に示すように第１ループ検知センサＳ３はＯＦＦとなっている。このため、搬送制御手段５２は、逆ループと判断し、図１８の（ｂ）に示すように定着モータＭの回転速度をＭｌからＭｈに切り替える。このとき、Ｔｑ１、Ｔｑ２の設定値の条件は、正ループ時に第１のループ検知センサＳ１が確実にＯＮするタイミングである。なお、Ｔｑ１、Ｔｑ２の値はメモリ１２０に設定されている。

この後、定着モータＭを回転速度Ｍｈで駆動し、定着ローラ対５よりシートＰをシート搬送速度Ｖｆｈでタイマ１４からの設定時間Ｔｅ搬送する。そして、設定時間Ｔｅ搬送後、再び定着ローラ対５のシート搬送速度Ｖｆが２次転写部３のシート搬送速度よりも遅い速度Ｖｆｌ（定着モータＭの回転速度Ｍｌ）へ戻す。

ここで、このタイミングＴｅのとき、ループＬｅの状態は、やや逆側のループ状態であるが（図１５参照）、既述した図１１に示すＴｆの状態のループＬｆよりも逆ループは小さい状態にある。したがってシートＰのループは再び逆ループを形成することなく、２次転写部３と定着ローラ対５とのニップ角度φによって形成される側（矢印Ｘ側）へとループを反転させることができ、正ループを形成する。

このときＴｅの設定値の条件は、２次転写部３と定着ローラ対５との間でシートＰを引張ることなく、且つループを正ループ方向へ反転させることができる浅い逆ループ状態を形成するタイミングである。そして、このＴｅの値はメモリ１２０に設定されている。

やがて、反転したループは第２ループ検知センサＳ２に達し、この後、正ループ時と同様行程を繰り返すことによって、２次転写部３と定着ローラ対５の間でシートＰのループ状態をＬ２に保つことができ、シートＰの搬送が安定化する。

これにより、本実施の形態では、既述した第１の実施の形態と同様、逆ループが発生した場合においても、画像擦れ等の画像不良の発生を防ぐことができる。さらに、第１ループ検知センサＳ３が定着入口センサ（シート検知手段）を兼ねるようにしたため、さらにコストダウン及び省スペース化が実現できる。

次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。

図１９は、本実施の形態に係る画像形成装置に係る画像形成装置の要部拡大図である。なお、図１９において、既述した図２と同一符号は、同一又は相当部分を示している。

図１９において、９１は上流側シート搬送手段、９２は下流側シート搬送手段、Ｒ１はシート検知センサである。搬送制御手段５２は、上流側シート搬送手段９１のシート搬送速度を制御して上流側シート搬送手段９１と下流側シート搬送手段９２の間のシートのループを調整する。

シートＰの先端が、フラグ５０が押圧し、これに伴いフラグ５０が回動してシート検知センサＲ１を斜光すると、搬送制御手段５２はタイマのカウントを開始する。その後、所定時間経過してもループ検知センサＳ１がＯＮにならない場合には、搬送制御手段５２は逆ループと判断してモータＭを制御し、上流側シート搬送手段９１のシート搬送速度を遅くする。

これによりシートのループ量が減少し正規の向きのループになる。なお、この逆ループを戻す制御は上述の第１及び第２の実施の形態の制御と同じであるため、詳細な説明は省略する。

ここで、本実施の形態の構成の場合、例えば上流側シート搬送手段９１が定着手段、下流側シート搬送手段９２が排紙搬送手段であった際に効果が大きく得られる。即ち、定着直後のシートは高温状態であるため、画像面のトナーは溶融状態にある。このとき、画像面がガイド９３に当接してしまうと、画像擦れ跡や、ガイドに当接した箇所としない箇所で温度変化状態が異なるため、光沢ムラが発生してしまう。

これに対し、本実施の形態のように構成することにより、シートＰの逆ループの発生を防止できるので、上記のような画像擦れ跡や光沢ムラの発生を防ぐことができる。

本発明の第１の実施の形態に係るシート搬送装置を備えた画像形成装置の構成を示す図。 上記画像形成装置の要部拡大図。 上記画像形成装置に設けられた３つのセンサの配置を説明する図。 上記画像形成装置に設けられた搬送制御手段の制御ブロック図。 上記搬送制御手段のループ制御動作を説明する図。 上記搬送制御手段のループ制御動作を説明するフローチャート。 上記搬送制御手段のループ制御動作を説明するタイミングチャート。 上記搬送制御手段のカールしていないシートに対するループ制御動作を説明する第１の図。 上記搬送制御手段のカールしていないシートの場合のループ制御動作を説明する第２の図。 上記搬送制御手段のカールしていないシートの場合のループ制御動作を説明する第３の図。 上記搬送制御手段のカールしていないシートの場合のループ制御動作を説明する第４の図。 上記搬送制御手段のループ制御動作を説明する他のタイミングチャート。 上記搬送制御手段のカールしているシートに対するループ制御動作を説明する第１の図。 上記搬送制御手段のカールしているシートの場合のループ制御動作を説明する第２の図。 上記搬送制御手段のカールしているシートの場合のループ制御動作を説明する第３の図。 本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の要部拡大図。 上記画像形成装置に設けられた搬送制御手段の制御ブロック図。 上記搬送制御手段のループ制御動作を説明するタイミングチャート。 本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置の要部拡大図。 従来のシート搬送装置を備えた画像形成装置のループ制御動作を説明する図。

符号の説明

３ ２次転写部
３ａ ２次転写ローラ
５ 定着ローラ対
１１ 排出ローラ対
１４ タイマ
５２ 搬送制御手段
５３ 搬送路
９１ 上流側シート搬送手段
９２ 下流側シート搬送手段
１００ 画像形成装置
１０１ 画像形成装置本体
１０２ 画像形成部
１０３ シート搬送装置
Ｌ ループ
Ｍ 定着モータ
Ｐ シート
Ｑ１ 第１ループ検知マスキング回路
Ｑ２ 第２ループ検知マスキング回路
Ｒ 定着入口センサ
Ｒ１ シート検知手段
Ｓ１，Ｓ３ 第１ループ検知センサ
Ｓ２ 第２ループ検知センサ

Claims (10)

1. シートを搬送する第１シート搬送手段と、
   前記第１シート搬送手段の下流に設けられ、前記第１シート搬送手段により搬送されてくるシートを搬送する第２シート搬送手段と、
   前記第１シート搬送手段及び前記第２シート搬送手段の間でシート搬送速度の差によりループが形成されるシートを検知するループ検知手段と、
   前記第１シート搬送手段及び前記第２シート搬送手段の少なくとも一方のシート搬送速度を制御する制御手段と、を備え、
   前記ループ検知手段の検知に基づいて前記制御手段が前記シート搬送速度を制御して、前記第１シート搬送手段及び前記第２シート搬送手段の間でループを形成させながらシートを搬送するシート搬送装置において、
   前記制御手段は、前記第１シート搬送手段と前記第２シート搬送手段との間でループが形成されるシートを前記ループ検知手段が検知すると予想される時間に基づく第１の時間が経過したときに前記ループ検知手段がシートを検知していない場合にはシートのループの向きが正規の向きになると予想される第２の時間が経過するまでシートに形成されるループ量が減少するように前記シート搬送速度を制御することを特徴とするシート搬送装置。
2. 前記ループ検知手段は、第１ループ検知センサと第２ループ検知センサとを備え、
   前記制御手段は、前記第１ループセンサが前記第１の時間が経過したときにシートを検知していない場合には、前記第２の時間が経過するまでシートのループ量を減少させるように前記シート搬送速度を制御し、かつ前記第２ループ検知センサの検知に基づいて、前記第１シート搬送手段及び前記第２シート搬送手段の間でループが形成されながらシートが搬送されるように前記シート搬送速度を制御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１シート搬送手段及び前記第２シート搬送手段の間に進入してくるシートを検知するシート検知手段を設け、
   前記シート検知手段によるシートの検知を基準として前記第１の時間を設定す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. 前記ループ検知手段が、前記第１シート搬送手段及び前記第２シート搬送手段の間に進入してくるシートを検知可能とし、前記ループ検知手段が進入してくるシートの検知を基準として前記第１の時間を設定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。
5. 前記第１シート搬送手段及び前記第２シート搬送手段を、前記第１シート搬送手段のシート搬送方向と前記第２シート搬送手段のシート搬送方向とが交わるように配置して搬送経路を屈曲させることによって、シートに形成されるループの方向を一定の正規方向となるようにし、シートに逆方向にループが形成された場合には、シートのループの向きが正規の向きに変わる状態までシートのループ量を減少させる時間を予め算出し、前記時間を前記第２の時間に設定することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のシート搬送装置。
6. シートに逆方向にループが形成された場合には、シートのループの向きが正規の向きに変わる状態を検知する変更位置検知手段を設け、シートのループ量を減少させる前記第２の時間を、前記変更位置検知手段の検知に基づくことを特徴とする請求項５に記載のシート搬送装置。
7. 前記制御手段は、前記ループ検知手段の検知に基づいて、前記第１シート搬送手段よりも前記第２シート搬送手段のシート搬送速度を速くする速い速度での制御と、前記第１シート搬送手段よりも前記第２シート搬送手段のシート搬送速度を遅くする遅い速度での制御とを行うことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載のシート搬送装置。
8. トナー像を形成する画像形成部と、転写手段により前記トナー像が転写されたシートを定着手段を経て排出手段に搬送する請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシート搬送装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
9. 前記第１シート搬送手段は前記転写手段であり、前記第２シート搬送手段は前記定着手段であることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
10. 前記第１シート搬送手段は前記定着手段であり、前記第２シート搬送手段は前記排出手段であることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。

Images