JP5094570B2 - 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、特に画像の転写及び定着後のシートに生じるカールを矯正するものに関する。

従来、複写機やプリンタ等の画像形成装置においては以下のような流れで印刷動作が行われる。

例えば、図１に示したような画像形成装置１００（ここでは、本発明に係る図中の符号５及び符号１１を除いた画像形成装置とする）は、画像データを露光手段１２により感光ドラム１３上に静電潜像を作り、図示せぬ現像手段によって現像を行う。次いで、この感光ドラム１３上に現像されたトナー像は、１次転写手段１４によって中間転写ベルト１に転写される。そして、画像形成装置１００は、給紙カセット１６に収納されたシート束をシート給送部１０３によって１枚ずつのシートＳに分離搬送し、上記中間転写ベルト１に転写されたトナー像を分離搬送してきたシートに２次転写部Ｔで転写して定着部３にて定着する。定着部３にて定着されたシートは、排出部８に搬送されて機外へ排出されるか、両面印字の場合には、反転された後に両面部７を通過され、再給紙部８１から２次転写部Ｔに再度搬送されて同様の転写及び定着動作が行われる。

ここで、上記定着部３を通過したシートは、一般には、図１１に示すように、定着部３の圧接圧や熱等に起因してカールを生じることがある。図１１は、定着部３と定着部３を通過する前後のシートを図示した説明図である。図１１の定着部３の正面視右側には、未定着トナー１０が転写されたシートＳが図示され、これが図中の矢印方向に搬送されて定着部３を通過すると、例Ｐｔ１，Ｐｔ２に示したようなカールを生じたシートＳとなる。

定着部３を通過したシートＳは、トナー量が少ない画像の場合、ヒートカール（脱湿カールともいう）を起こすことによって、一般的には印刷面と逆側に反り返るようなカールが付く（図中の例Ｐｔ１参照）。また、トナー量が多い画像の場合には、トナーの収縮が大きいため、トナーカール（吸湿カールともいう）を起こすことによって、一般的には印刷面側に反り返るようなカールが付く（図中の例Ｐｔ２参照）。なお、上質紙や再生紙などのシートの種類、坪量、片面印刷後、両面印刷後、又は多湿や低湿といった環境条件等によっても、カールする方向やカール量は夫々異なる。

ところで、上述したようにシートＳがカールした場合には、排出部８における積載不良や、フィニッシングといわれる後処理（ステイプル処理や製本処理等）においても、整合不良などの問題を引き起こす可能性が高くなる。また、シートＳがカールした状態になると、両面印刷時の２面目に再転写する場合に、転写不良の問題を引き起こす可能性が高くなり、良好な画像品質が得られなくなる。特に、カール量が大きくなるほど、上記した問題の頻度は高くなる。なお、上記したような問題を引き起こさないカール量の目安としては、画像形成装置個々の差異はあるが、カールすることによって反り上がったシートの高さが５〜１０ｍｍ程度の範囲内であればその発生頻度は比較的低く抑えられるものと考えられる。

上述した問題に対し、１個のローラに、記録紙の搬送方向に略々沿わせて連接させた２個のコロを下側から板バネで押圧して当接回転させるように構成した排紙ローラ対によってシート（用紙）のカール取りを行う以下の提案がなされている（特許文献１参照）。
これは、上記した板バネが、コロを保持するコロ保持部と、コロ保持部から下方へ折れ曲がって連なる基部とからなり、この基部が、記録紙搬送方向に対して略々垂直方向に配されて装置本体に差し込まれて保持されるように構成されている。これにより、板バネを、コロ保持部の上下方向の動きに加え、記録紙の搬送方向での動きも可能とし、２個のコロが確実にローラに当接されるようにしている。

特開２０００−５６５３０号公報

しかし、上記した特許文献１記載の画像形成装置では、搬送されるシートの一方の面方向に生じたカールのみに対応することが考慮されたものとなっており、他方の面方向に生じたカールに対応し得るものとはなっていなかった。

そこで本発明は、シートの一方の面方向だけでなく、他方の面方向に生じるカールをも矯正し得るようにし、シートの平坦化を図る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ものである。

本発明は、シート搬送路に設けられ、搬送されるシートのカールを矯正するカール矯正手段を備えたシート搬送装置であって、前記カール矯正手段は、シートを挟持搬送する圧接可能な第１搬送ローラ及び第２搬送ローラをそれぞれ有し、前記シート搬送路を挟んで配置される第１搬送ローラユニット及び第２搬送ローラユニットと、前記第１及び前記第２搬送ローラユニットを、シート搬送方向と交差する方向に一体的に移動させる移動手段と、前記第１搬送ローラユニットに配置され、前記第１搬送ローラと前記第２搬送ローラとの圧接部が前記シート搬送路を越えて前記第２搬送ローラユニットの配置側に移動される際に前記第２搬送ローラに従動可能となる第１従動ローラと、前記第２搬送ローラユニットに配置され、前記圧接部が前記シート搬送路を越えて前記第１搬送ローラユニットの配置側に移動される際に前記第１搬送ローラに従動可能となる第２従動ローラと、を有し、前記第１及び前記第２搬送ローラユニットを移動させて、前記第１搬送ローラと前記第２従動ローラ又は前記第２搬送ローラと前記第１従動ローラによりシートのカールを矯正するように前記移動手段を制御する、ことを特徴とするものである。

本発明によれば、第１及び第２搬送ローラユニットを、シートのカールの向きに応じシート搬送方向と交差する方向に移動制御することにより、シートの一方だけでなく、他方の面方向に生じるカールをも矯正し得るようにし、シートの平坦化を図ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるカラーレーザプリンタの概略構成を示す図である。図１において、１００はカラーレーザプリンタ、１０１は、カラーレーザプリンタ本体（以下、プリンタ本体という）である。そして、この画像形成装置の本体であるプリンタ本体１０１の内部には、画像を形成する画像形成部１０２、シート給送部１０３、定着部（定着手段）３等が設けられている。なお、上記したように、本実施の形態の画像形成装置はカラーレーザプリンタであるとして説明するが、この画像形成装置を、カラーレーザプリンタのみならず、モノクロ複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの複合機などとしてもよい。従って、本発明の画像形成装置は、カラーレーザプリンタに限定されるものではない。

ここで、画像形成部１０２は、図１の正面視で左右幅方向に配置され、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｂｋ）の４色のトナー画像を担持する像担持体である感光ドラム（感光体）１３を備えている。また、画像形成部１０２は、感光ドラム１３の周囲に、感光ドラム１３の表面を一様に帯電する帯電ローラ（不図示）、画像情報に基づいてレーザビームを照射して感光ドラム１３上に静電潜像を形成する露光手段１２を備えている。更に、画像形成部１０２は、感光ドラム１３の周囲に、静電潜像にトナー（粉体トナー）を付着させてトナー像として顕像化するカラー現像器（不図示）を備えている。

なお、上記した、感光ドラム１３や、帯電ローラ及びカラー現像器等は、一体的にカートリッジ化され、プロセスカートリッジを形成する。そして、このプロセスカートリッジは、プリンタ本体１０１に対して着脱自在に支持され、感光ドラム１３等の寿命に合わせて容易に単独で交換できるように構成されている。また、本実施の形態において、感光ドラム１３は、アルミシリンダの外側に有機光導電体層を塗布して構成され、上記プロセスカートリッジに回転自在に支持されている。また、感光ドラム１３は、不図示の駆動モータにより、画像形成動作に応じて反時計回りに回転するようになっている。

さらに、画像形成部１０２は、プリンタ本体１０１内部の上下方向中間部で感光ドラム１３の下方に、図中の矢印方向に走行する無端状の中間転写体である中間転写ベルト１等を備えている。

中間転写ベルト１は、その上方に直列状に配置された各感光ドラム１３に接触すると共に、駆動ローラ１９ａ、テンションローラ１９ｂ、及び２次転写対向ローラ１９ｃにより張設されている。そして、中間転写ベルト１は、カラー画像形成時には駆動ローラ１９ａの時計周り方向への回転に伴って図中の矢印に示す方向に回転し、感光ドラム１３に形成されている各色トナー像が転写される。

また、中間転写ベルト１の内側には感光ドラム１３に対向して１次転写ローラ１４が配置されている。そして、画像形成時には、この１次転写ローラ１４を介して不図示のバイアス印加手段によって転写バイアスが印加されることにより、感光ドラム１３に形成されている各色トナー像が中間転写ベルト１上に順次転写される。さらに、この中間転写ベルト１上に転写された各色トナー像は、２次転写対向ローラ１９ｃ及び２次転写ローラ１９ｄにより構成される２次転写部ＴにてシートＳが挟持搬送される際、シートＳに転写される。

２次転写部Ｔの搬送方向下流には、定着部３が配置されている。定着部３は、２次転写部Ｔにおいて転写されたトナー像をシートＳに定着させるものであり、シートＳを加熱する定着ローラ３ａとシートＳを定着ローラ３ａに圧接させるための加圧ローラ３ｂとを備えている。そして、転写されたトナー像を保持したシートＳは定着ローラ３ａと加圧ローラ３ｂとにより搬送されると共に、定着部３を通過する際に熱及び圧力が加えられることによってトナー像がその表面に定着される。

定着部３の搬送方向下流には、ガイド４、カール矯正装置（カール矯正手段）５、及びガイド６を通して排出部８へと続く、シートの搬送経路である搬送路（シート搬送路）Ｌが形成されている。ガイド４には、定着部３からのシートＳを搬送する定着手段出口ローラ３１と、定着手段出口ローラ３１にて搬送されるシートＳのカール量を検知するカール状態検知装置（カール方向検知手段、カール量検知手段）１１とが同順に配置されている。ガイド４のカール状態検知装置１１を経過したシートＳは、本発明の特徴であるカール矯正を行うカール矯正装置５を通過してガイド６へと搬送される。なお、図中の符号２００は、カール矯正装置５を備えたシート搬送装置である。

また、シート給送部１０３は、シートＳを収納する給紙カセット１６と、給紙カセット１６に収納されたシートＳを送り出す給紙ローラ９とを備えている。

ここで、前述したように構成されたカラーレーザプリンタ（画像形成装置）１００にあって、シートＳにカラー画像を形成する場合には、不図示の帯電ローラによって所定の負極性の電位に感光ドラム１３を帯電させる。その後、例えばパソコン等の外部入力機器から受信した画像形成に係る画像データを、各色成分の画像信号に基づいて露光手段１２により感光ドラム１３に対して露光を行い、感光ドラム１３表面に静電潜像を形成する。

次に、この静電潜像をカラー現像器（不図示）によってマゼンダ、イエロー、シアン、ブラックの各色トナーによって現像して感光ドラム１３上にトナー像を形成する。この後、トナー像が感光ドラム１３の回転に伴って感光ドラム１３と中間転写ベルト１とが当接する転写部位に到来すると、１次転写ローラ１４によって正極性の１次転写バイアスを印加する。

これにより、感光ドラム１３上のトナー像が時計周り方向に回転している中間転写ベルト１へ１次転写される。なお、感光ドラム１３上のトナー像は、中間転写ベルト１の回転に伴いマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの順で順次中間転写ベルト１上に転写され、これにより中間転写ベルト１上にカラー可視画像が形成される。

また、このようなカラー可視画像形成動作に伴い、給紙ローラ９により給紙カセット１６からシートＳが送り出され、不図示の斜行補正用シャッタで斜行補正されながらレジストローラ１７に搬送される。

そして、この後、レジストローラ１７は、所定距離だけシートＳを搬送した後、一旦停止すると共に中間転写ベルト１上に形成されたカラー画像の画像に合わせて回転を始める。これにより、一旦停止したシートＳは２次転写部Ｔに達し、２次転写ローラ１９ｄに印加される正極性の転写バイアスによってカラー可視画像が２次転写される。

シートＳは、カラー可視画像が２次転写された後、２次転写部Ｔから定着部３へと搬送され、この定着部３で加熱及び加圧されることによってカラー可視画像が定着される。更に、トナー像が定着されたシートＳは、この後、搬送路Ｌに沿ってカール状態検知装置１１及びカール矯正装置５を通過し、排紙ローラ２０に搬送されて排出部８に排紙される。また、片面印刷が設定されたシートは上記したように排出部８へと排紙されるが、両面印刷が設定された場合には、不図示のシート反転位置で反転され、両面部７を通過して再給紙部８１から再度２次転写部Ｔへと導かれる。

なお、トナー像転写後に、感光ドラム１３表面に残ったトナーは、ドラムクリーニングブレード（不図示）によって除去される。また、シートＳへの２次転写後に中間転写ベルト１上に残ったトナーは、転写ベルトクリーニング装置（不図示）によって除去され、除去されたトナーは、不図示の廃トナー搬送路を通って廃トナー回収容器に回収される。

次いで、本発明の特徴となるカール矯正装置５及びカール状態検知装置１１について、前述した図１に加えて図３〜５を参照して説明する。なお、図３はカール矯正装置５を斜め上方から視認した斜視図、図４は第１ローラユニット６０とガイド４，６とを取り出して斜め上方から視認した斜視図、図５は図４に第２ローラユニット７０を付加した斜視図である。

図１に示したカール状態検知装置１１は、発光部が１個で受光部に複数の検知部をアレイ状に配置した態様のセンサが好ましく、発光部から発せらた光が搬送されるシートＳによって反射され、受光部のいずれかに入ることによって距離を検知する。これにより、カール状態検知装置１１は、搬送路Ｌ上を搬送されるシートＳのカール方向及びカール量を所定の区間内で検知する。

カール矯正装置５は、図３に示すように、第１ローラユニット（第１搬送ローラユニット）６０と、第２ローラユニット（第２搬送ローラユニット）７０と、移動機構（移動手段）５０とを有している。

第１ローラユニット６０は、第１駆動ローラ（第１搬送ローラ）６１と、第２駆動ローラ（第２搬送ローラ）７１に従動させる第１従動ローラ６２と、第１従動ローラ６２を支持する第１従動ローラ支持部６３とを有している。第１駆動ローラ６１は、円柱形状の部材で、駆動入力部（駆動源）６６からユニバーサルジョイント６７を介して伝達される回転により回転駆動される。

また、第２ローラユニット７０は、第２駆動ローラ７１と、第１駆動ローラ６１に従動させる第２従動ローラ７２と、第２従動ローラ７２を支持する第２従動ローラ支持部７３とを有している。第２駆動ローラ７１は、円柱形状の部材で、駆動入力部（駆動源）７６からユニバーサルジョイント７７を介して伝達される回転により回転駆動される。このような第１ローラユニット６０及び第２ローラユニット７０が、搬送路Ｌ（図１参照）を挟んで略々対称な構成で配置されることにより、第１駆動ローラ６１と第２駆動ローラ７１とが圧接可能となって搬送路Ｌを搬送されるシートＳを挟持搬送する。

例えば、第２駆動ローラ７１に対しては、図５に示すように、搬送路Ｌを挟み、第１ローラユニット６０に配置された第１従動ローラ６２が従動し得るように構成される。ここで、第１従動ローラ６２は、第１ローラユニット６０に対して以下のように配置される。すなわち、第１駆動ローラ６１の駆動ローラ軸６８両端には、第１従動ローラ支持部６３が軸支される。軸支された第１従動ローラ支持部６３は、駆動ローラ軸６８の軸方向と直交する向きに長手形状をなすと共に、駆動ローラ軸６８を中心に回転自在となっている。この長手形状の先端部には、第１従動ローラ６２の軸受けが形成されており、第１従動ローラ６２が回転自在となるように支持される。これにより、第１従動ローラ６２は、自身が軸受けに対して回転自在であると共に、第１駆動ローラ６１に対して平行に配置された状態で、第１駆動ローラ６１の外周面に沿う方向に回動自在に配置される。これにより、第１従動ローラ６２は、第１駆動ローラ６１を中心とした同心状の一定範囲のスペース内で移動し得るものとなる。但し、本実施の形態では、第１駆動ローラ６１の両端側に配置された側板５４に、第１従動ローラ支持部６３側に突出するような固定ピンＰａが配置されるので（後述の図６参照）、第１従動ローラ支持部６３の第１駆動ローラ６１に対する回動範囲が規制される。これにより、第１従動ローラ６２は、例えば約９０°の回動範囲に規制されることとなる。そして、上記した第１従動ローラ６２は、第１ローラユニット６０に２つが配置され、これらが第１駆動ローラ６１の外周に沿って逆方向に往復するように移動する（後述の図６の矢印Ｎ参照）。

上記した第１従動ローラ支持部６３は、図４に示すように、加圧バネ６９によって矢印Ｍ方向に付勢されることで回動圧がかけられている。また、第１従動ローラ支持部６３には、夫々突起状の搬送ガイド６５が形成されており（図５参照）、２つの第１従動ローラ支持部６３が近接した際にはこれらが一体的となり、搬送するシートＳを案内するガイドとなる。

なお、第１ローラユニット６０と第２ローラユニット７０とは、略々対称な構成となっているため、第１駆動ローラ６１及び第２従動ローラ７２の構成についても、上記した第２駆動ローラ７１及び第１従動ローラ６２に係る構成と同様となる。従って、繰り返しの説明の煩雑を回避すべく、上記した第２駆動ローラ７１及び第１従動ローラ６２に係る説明における、第２駆動ローラ７１を第１駆動ローラ６１に、第１従動ローラ６２を第２従動ローラ７２に読み替えることでその説明を援用して省略する。また、上記した説明における、第１従動ローラ支持部６３は第２従動ローラ支持部７３に、駆動ローラ軸６８は駆動ローラ軸７８に、夫々読み替えるものとする。更に、上記した説明における、固定ピンＰａは固定ピンＰｂに（図７参照）、加圧バネ６９は加圧バネ７９に、搬送ガイド６５は搬送ガイド７５に夫々読み替えるものとする。

移動機構５０は、図３に示したように、モータ５１とウォームギア５２と偏芯カム５３とレバー５５とつるしバネ５８とを有している。モータ５１は、パルス信号の入力数によって回転量を制御できるステッピングモータであり、回転を伝える回転軸の先端側にウォームギア５２が取り付けられている。ウォームギア５２は、両端に偏芯カム５３が設けられた回転軸５３ｂの略々中間に位置するウォームホイール５３ａと噛み合わされ、モータ５１からの回転を偏芯カム５３へと伝達する（偏芯カム５３の回転方向は図３中の矢印参照）。

軸受け一体レバーであるレバー５５は、図１の正面視方向で略々Ｌ字形状の部材からなり、その端部がカール矯正装置５の側板５４にヒンジ５４ａを介して支持されることで回動自在（図３中の矢印参照）となっている。配置されたレバー５５の略々水平をなす上面には、前述した偏芯カム５３が摺動自在な状態で配置されている。そして、レバー５５は、バネ５７によって側板５４に対して上方に付勢されていることから、常に偏芯カム５３側に加圧されている。これにより、偏芯カム５３が回転した際には、レバー５５は図３中の矢印に示すように上下方向に移動（正確には回動）する。

上記レバー５５は、軸受け部を介して第１駆動ローラ６１の駆動ローラ軸６８を支持していることから、レバー５５が上下方向に移動することによって、第１ローラユニット６０も上下方向に移動する。また、レバー５５は、第２駆動ローラ７１の駆動ローラ軸７８の軸受け部を有していることから、第２ローラユニット７０もレバー５５に装着される。この駆動ローラ軸７８の軸受け部は、つるしバネ５８によって第１ローラユニット６０側に付勢されている。これにより、レバー５５が上下方向に移動した際には、第１ローラユニット６０及び第２ローラユニット７０、つまり第１駆動ローラ６１及び第２駆動ローラ７１は、搬送路Ｌと交差する方向にレバー５５と一体的に移動することとなる。

なお、前述したように、本実施の形態では、第１ローラユニット６０及び第２ローラユニット７０が上下方向に移動することから、駆動ローラ軸６８，７８と駆動入力部６６，７６との夫々の連結にユニバーサルジョイント６７，７７を用いた構成としている。また、上記した本実施の形態の構成は一つの例であり、駆動入力部６６，７６のような駆動源を、第１ローラユニット６０及び第２ローラユニット７０と共に上下方向に移動させるようにし、ユニバーサルジョイント等の部材を用いないようにしてもよい。

次に、カール矯正装置５に係る制御系について図２を参照して説明する。図２は、制御装置１１０の構成を示すブロック図である。

本カラーレーザプリンタ１００の制御系は、マイクロコンピュータシステムである制御装置１１０で構成されている。制御装置１１０は、不図示のＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを有し、ＲＯＭ内には、演算テーブル１１１等のデータテーブルや、カール矯正量演算手段１１２等のプログラムが予め格納されている。ＣＰＵは、各プログラムを実行し、ＲＡＭとの間で適宜データのやり取りをしながら入力データ処理を行うことにより、所定の制御信号の授受により各部を制御するようになっている。ＲＡＭは、制御データ等を一時的に保持し、また制御に伴う演算処理の作業領域として用いられる。

制御装置１１０には、入力インターフェースを介してカール状態検知装置１１からの検知信号が入力データとして受信される。制御装置１１０は、カール状態検知装置１１から受信した上記入力データに基づき、演算テーブル１１１を参照して、カール矯正量演算手段１１２によってカールの矯正量（カール矯正方向及びカール矯正量）を演算する。そして、制御装置１１０は、上記演算したカールの矯正量に応じて、出力インターフェースを介してドライバ１１３へ制御信号を送り、モータ５１の制御を行う。

上記したような構成とすることにより、本カラーレーザプリンタ１００以外の画像形成装置であっても、各シート搬送路の形状に応じた各種演算テーブルを予め用意することによって、カール矯正量を演算して決定することができるようになる。ここで、上記演算テーブル１１１は、具体的には、カール状態検知装置１１が検知したシートのカール半径が３０ｍｍであった場合に、これと逆側に４０ｍｍ程度のカール矯正をし得るような矯正量を取得するデータテーブルである。

次いで、前述したカール矯正装置５の動作について以下に説明する。

図３に示したように、移動機構５０のモータ５１から回転が伝達され、ウォームギア５２が回転すると、ウォームギア５２に噛み合わされたウォームホイール５３ａ及び回転軸５３ｂが回転駆動され、偏芯カム５３が回転制御される。この偏芯カム５３の回転角度に応じ、バネ５７によって上方に付勢されたレバー５５がヒンジ５４ａを中心として回動して上下方向に移動する。そして、これに伴い、レバー５５に軸受け支持された第１ローラユニット６０及び第２ローラユニット７０が、上下方向に移動することとなる。

カール矯正装置５では、第１ローラユニット６０及び第２ローラユニット７０が、搬送路Ｌを挟んで対称となった位置を初期位置としている（後述の図７参照）。そして、この初期位置から、上記したモータ５１を回転して偏芯カム５３の回転角度を制御することによって、第１ローラユニット６０及び第２ローラユニット７０をカール矯正し得る位置（以下カール矯正位置ともいう）へと移動する（後述の図８，９参照）。

続いて、第１ローラユニット６０及び第２ローラユニット７０によりカール矯正を行う際の動作例について図６〜図９を参照して具体的に説明する。なお、図６は第１ローラユニット６０の動作例を示した概略側面図、図７はカール矯正装置５が初期位置にある場合を示した側面図である。また、図８はカール矯正装置５がカール矯正位置にある場合の第１例を示した側面図、図９はカール矯正装置５がカール矯正位置にある場合の第２例を示した側面図である。また、第１ローラユニット６０と第２ローラユニット７０とは、その形状、構成、及び動作態様が同様であるため、図６では第１ローラユニット６０のみを図示し、その説明を援用することによって第２ローラユニット７０の図示及び説明を省略するものとする。

図６では、初期位置にある状態の第１ローラユニット６０の各符号に「´（ダッシュ）」を付加して図示している（例えば「６２´」）。また、図中で上記したような「´」を付加していない符号は、第１ローラユニット６０がカール矯正位置に移動した状態を示したものである。

第１ローラユニット６０が、初期位置からカール矯正位置に移動すると、第１駆動ローラ６１´が第１駆動ローラ６１の位置へ、第１従動ローラ６２´が第１従動ローラ６２の位置へ、駆動ローラ軸６８´が駆動ローラ軸６８の位置へ、夫々移動する。第１駆動ローラ６１´が第１駆動ローラ６１の位置へ移動すると、これに伴って駆動ローラ軸６８´が駆動ローラ軸６８の位置へと上昇する。そして、駆動ローラ軸６８´に軸支された第１従動ローラ支持部６３´も上昇されるが、第１従動ローラ支持部６３´は加圧バネ６９´によって矢印Ｍ方向に付勢されているため、その先端側が矢印Ｎ方向に下降するように回動する。これにより、第１従動ローラ支持部６３は、その先端が矢印Ｎ方向に回動し、側板５４に固定された固定ピンＰａの位置まで回動して規制される。

上記したように、第１従動ローラ６２は、従動対象の第２駆動ローラ７１（図６では図示を省略）がシート搬送路方向（搬送路Ｌ方向）へ移動していない初期位置では、第２駆動ローラ７１から退避した状態となる（図中の第１従動ローラ６２´の位置）。また、第１従動ローラ６２は、第２駆動ローラ７１が初期位置からカール矯正位置に移動する、つまり搬送路方向へ移動するに伴って、従動対象である第２駆動ローラ７１に向って進出する（例えば、図中の第１従動ローラ６２の位置）。従って、第１従動ローラ６２は、従動対象である第２駆動ローラ７１に対して進退自在に配置されると共に、進出した際には第２駆動ローラ７１に従動するものとなる。

次いで、図７では、第１ローラユニット６０と第２ローラユニット７０とが、移動機構５０により初期位置にある状態が示されている。つまり、初期位置では、第１ローラユニット６０の第１駆動ローラ６１と第２ローラユニット７０の駆動ローラ７１とが搬送路Ｌ上で圧接する圧接部９３が形成される。

このような場合、第１駆動ローラ６１と第２駆動ローラ７１とで、夫々が互いの回転を阻害し合うことを防ぐため、第１駆動ローラ６１及び第２駆動ローラ７１のうちのいずれか一方にワンウェイクラッチの機構を取り入れる。そして、第１駆動ローラ６１及び第２駆動ローラ７１のうち、ワンウェイクラッチが入っていない側の外周周速をＶ１、ワンウェイクラッチが入っている側の外周周速をＶ２とした場合に、これらがＶ１＞Ｖ２の関係となるように設定する。ここで、外周周速がＶ２側（低い速度）のローラは、外周周速がＶ１側（高い速度）のローラに伴ってＶ１の速度で連れ周りするので、自身の駆動速度よりローラが速く回転して駆動がかからないようにする。このように、共に回転駆動される第１駆動ローラ６１と第２駆動ローラ７１とが接触状態とされることで生じ得る問題に対しては、上記したワンウェイクラッチの機構を取り入れることで対処し、シートＳの安定した搬送状態を確保することができるようになる。

なお、上記したように、本実施の形態のカール矯正装置５では、第１ローラユニット６０と第２ローラユニット７０とを図７に示したような初期位置に移動することにより、シートＳに対するカール矯正を行わない状態にすることができる。言い換えると、本カール矯正装置５では、常にカール矯正状態にしておく必要がなく、逆に、常にカール矯正状態にしておく必要があるものの場合には、矯正する必要がないシートに対してまでも無駄なカール付けをしてしまうことが考えられる。仮に、無駄なカール付けがなされた場合には、転写不良や後処理での不具合を生じさせる原因となることは言うまでも無い。

次に、図８では、第１ローラユニット６０及び第２ローラユニット７０が正面視で上方に移動した状態、つまり、第２駆動ローラ７１が搬送路Ｌ方向に移動された状態が示されている。このとき、第１ローラユニット６０における第１従動ローラ支持部６３は、加圧バネ６９（図６参照）によって正面視下方に付勢されて固定ピンＰａの位置まで回動される。これにより、第１従動ローラ６２は、圧接部９３（図７参照）に対して、搬送路Ｌの搬送方向の上流側となる従動部９１と下流側となる従動部９２との一対の箇所で第２駆動ローラ７１に従動する。つまり、第１従動ローラ６２は、圧接部９３が搬送路Ｌを越えて第１ローラユニット６０の配置側に移動された際に第２駆動ローラ７１に対して従動可能となる構成となっている。従って、第２駆動ローラ７１と第１従動ローラ６２との間に形成される湾曲した経路を搬送されるシートＳは、搬送路Ｌに対して下方側に屈曲されるようにカール矯正（補正）される。なお、このとき、第１従動ローラ支持部６３の一部は、シートＳの搬送を安定してガイドする搬送ガイド６５となっている。

また、図９では、第１ローラユニット６０及び第２ローラユニット７０が正面視で下方に移動した状態、つまり、第１駆動ローラ６１が搬送路Ｌ方向に移動された状態が示されている。このとき、第２ローラユニット７０における第２従動ローラ支持部７３は、加圧バネ７９（図５参照）によって正面視上方に付勢されて固定ピンＰｂの位置まで回動される。これにより、第２従動ローラ７２は、圧接部９３（図７参照）に対して、搬送路Ｌの搬送方向の上流側となる従動部９１´と下流側となる従動部９２´との一対の箇所で第２駆動ローラ７１に従動する。つまり、第２従動ローラ７２は、圧接部９３が搬送路Ｌを越えて第２ローラユニット７０の配置側に移動された際に第１駆動ローラ６１に対して従動可能となる構成となっている。従って、第１駆動ローラ６１と第２従動ローラ７２との間に形成される湾曲した経路を搬送されるシートＳは、搬送路Ｌに対して上方側に屈曲されるようにカール矯正（補正）される。なお、このとき、第２従動ローラ支持部７３の一部は、シートＳの搬送を安定してガイドする搬送ガイド７５となっている。

このように、カール矯正装置５は、搬送路Ｌに対して略対称に配置された第１駆動ローラ６１及び第２駆動ローラ７１を、シート搬送方向と交差する方向に一体的に移動させることにより、シートの表裏両面側の各カール矯正に対応し得る構成となっている。そして、これら第１駆動ローラ６１及び第２駆動ローラ７１の移動制御は、本実施の形態で示す構成によって容易に実施することができるものとなる。

次いで、カラーレーザプリンタ１００の画像形成に伴うカール矯正装置５の動作の流れを、図１０を参照して説明する。図１０は、カール矯正装置５の動作の流れを示すフローチャートである。

本カラーレーザプリンタ１００にて画像形成に係るジョブが開始され、画像形成されたシートＳが定着部３及び定着手段出口ローラ３１からガイド４のカール状態検知装置１１の検知位置に搬送されると、カール状態検知装置１１が作動する（ステップＳ１）。ここで、カール状態検知装置１１は、搬送されてきたシートＳのカール量（カール方向及びカール量）を検知する（ステップＳ２）。

ステップＳ２にて検知されたカール量に基づき、カール矯正量演算手段１１２は、演算テーブル１１１を参照して当該シートＳのカール矯正量（カール矯正方向及びカール矯正量）を決定する（ステップＳ３）。

次いで、制御装置１１０は、ステップＳ３にて決定されたカール矯正量に応じ、モータ５１の回転方向や駆動パルス数（回転量）を設定する駆動信号をドライバ１１３へと送信する（ステップＳ４）。

これにより、ドライバ１１３が、ステップＳ４で送信された駆動信号に応じた回転方向及び回転量だけモータ５１を駆動制御する（ステップＳ５）。このように、カール矯正装置５では、カール状態検知装置１１からの検知信号に基づいて、第１駆動ローラ６１及び第２駆動ローラ７１をカール矯正する位置（上記したカール矯正量に応じた位置）に移動させるようにモータ５１が制御される。

なお、図１０に示した演算テーブル１１１は、カール状態検知装置１１によって検知されるカール量と、このカール量を矯正する際に要するカール矯正量とを対とした変換テーブルとなっている。カール矯正量演算手段１１２は、この演算テーブル１１１を参照することにより、シートのカール矯正量を決定する。そして、図１０中の演算テーブル１１１内に記載した例１，２は、普通紙（１００ｇ／ｍ^２以下）や厚紙（１００ｇ／ｍ^２超え）等といった紙種の違いによって、カールの矯正度合（矯正量）を変える例を示したものである。具体的には、カール矯正量演算手段１１２は、シートのカール量が５ｍｍと検知された場合であっても、紙種が普通紙の場合にはカール矯正量を７ｍｍと決定し、紙種が厚紙の場合にはカール矯正量を５ｍｍと決定するような場合分けをすることが可能となる。

また、本実施の形態では、カール状態検知装置１１は、搬送されてきたシートのカール方向及びカール量の２つの検知量を検知して、第１ローラユニット６０及び第２ローラユニット７０を移動制御するものとして説明した。しかし、これらのうちのカール方向のみを検知するようにして、シートのカール方向のみを矯正する構成としてもよいことは勿論である。

また、本実施の形態では、カール状態検知装置１１による検知に応じてカール矯正するとして説明したが、搬送されてくるシートの材質や画像形成時のトナーの載り量等を予め取得することにより、カールの方向やカール量を予測して矯正するようにしてもよい。これは、シートの材質の種類やトナーの載り量等から、シートに生じ易いカールの傾向を判定して対応させるもので、例えば、シート搬送路内の距離空間が狭く、センサ等によってシートの状態を明確に検知できないような小型機に対して有効な機能となる。

また、シートに生じるカールは、そのほとんどの場合、定着部３を通過することに起因すると考えられる。これにより、本実施の形態では、カール矯正装置５を定着部３の下流に配置するとして説明したが、画像形成装置によっては、両面部７等に配置して、シートの２面目の印刷時におけるカールに起因した転写不良等の問題を解決するようにしてよいのは勿論である。

以上説明した本実施の形態では、カール矯正装置５が、シートを挟持搬送する圧接可能な第１駆動ローラ６１及び第２駆動ローラ７１をそれぞれ有し、搬送路Ｌを挟んで配置される第１ローラユニット６０及び第２ローラユニット７０を有する。また、カール矯正装置５が、第１駆動ローラ６１及び第２駆動ローラ７１を、シート搬送方向と交差する方向に一体的に移動させる移動機構５０を有する。また、カール矯正装置５が、第１ローラユニット６０に配置され、第１駆動ローラ６１と第２駆動ローラ７１との圧接部９３が搬送路Ｌを越えて第２ローラユニット７０の配置側に移動される際に第２駆動ローラ７１に従動可能となる第１従動ローラ６２を有する。また、カール矯正装置５が、第２ローラユニット７０に配置され、圧接部９３が搬送路Ｌを越えて第１ローラユニット６０の配置側に移動される際に第１駆動ローラ６１に従動可能となる第２従動ローラ７２を有する。そして、カール矯正装置５が、第１ローラユニット６０及び第２ローラユニット７０を移動させて、第１駆動ローラ６１と第２従動ローラ７２又は第２駆動ローラ７１と第１従動ローラ６２によりシートのカールを矯正するように移動機構５０を制御する。これにより、シートＳの一方の面方向だけでなく、他方の面方向に生じるカールをも矯正し得るものとなり、カール矯正を要するシートＳの平坦化を図ることができるようになる。従って、定着部３にて定着処理した後のシートのカール状態（カール方向及びカール量）に応じたカール矯正を行うことが可能となり、両面印刷時の転写不良や、ステイプル及び製本等の後処理の際に生じるカールに係る不具合を防止することができるようになる。

また、カール矯正装置５は、搬送（挟持）中のシートであってもカール矯正量を変化させることが可能であり、１シート内でのカールの矯正度合を変化させ、シートの平坦化を一層高めることができる。従って、矯正対象となる１シート内の位置、例えば、シートの前半部と後半部とでカール方向が逆になっているようなシートに対しても対応することができるので、多様なカール状態のシートに対して柔軟に平坦化処理を行うことができるようになる。

また、カール矯正装置５は、搬送路Ｌを搬送するシートのカール方向を検知するカール状態検知装置１１を有する。そして、このカール状態検知装置１１からの検知信号に基づき、第１駆動ローラ６１及び第２駆動ローラ７１をカール矯正する方向に移動させるように、第１ローラユニット６０及び第２ローラユニット７０の移動方向を変更するように移動機構５０を制御する。これにより、搬送路Ｌを搬送されてくるシートのカール方向に応じたカール矯正を、柔軟かつ正確に行うことができるようになるので、例えばヒートカールやトナーカールに起因する多様な方向のカールに対処することができるようになる。

また、カール矯正装置５は、搬送路Ｌを搬送するシートのカール量を検知するカール状態検知装置１１を有する。そして、カール状態検知装置１１からの検知信号に基づき、第１駆動ローラ６１及び第２駆動ローラ７１をカール矯正する位置に移動させるように、第１ローラユニット６０及び第２ローラユニット７０の移動量を変更するように移動機構５０を制御する。これにより、搬送路Ｌを搬送されてくるシートのカール量に応じ、柔軟かつ正確な矯正度合でカール矯正することができるようになる。

また、第２従動ローラ７２は、第１駆動ローラ６１及び第２駆動ローラ７１がカール矯正時にシートを圧接する圧接部９３に対して、シート搬送方向の上流側の従動部９１´及び下流側の従動部９２´で従動する。また、第１従動ローラ６２は、第１駆動ローラ６１及び第２駆動ローラ７１がカール矯正時にシートを圧接する圧接部９３に対して、シート搬送方向の上流側の従動部９１及び下流側の従動部９２で従動する。これにより、例えば、第１駆動ローラ６１にてカール矯正を行う場合、第２従動ローラ７２が従動部９１´と従動部９２´とで従動するので、カール矯正するシートを第１駆動ローラ６１に対して有効に圧接させることができるようになる。従って、シートのカールを一層効果的に除くことができるようになる。

また、第２従動ローラ７２及び第１従動ローラ６２は、各従動対象である第１駆動ローラ６１及び第２駆動ローラ７１に対して進退自在に配置される。更に、第１駆動ローラ６１及び第２駆動ローラ７１の圧接部９３が搬送路Ｌに位置している場合には共に各従動対象から退避されると共に、第１駆動ローラ６１及び第２駆動ローラ７１が搬送路Ｌ方向へ移動するに伴って従動対象に向けて進出するように移動される。これにより、例えば、第１駆動ローラ６１にてカール矯正をする場合に、第２従動ローラ７２を、第１駆動ローラ６１に従動しない退避した位置から、第１駆動ローラ６１に従動し且つその従動時の押圧力を変化させるように進退移動させることができるようになる。従って、矯正対象のシートを第１駆動ローラ６１に対して巻き付ける際の押圧力を変えることができるので、第１駆動ローラ６１にてカール矯正をする際の矯正度合の強弱を柔軟に変えることができるようになる。

また、本実施の形態では、第１駆動ローラ６１と、これに駆動力を伝達する駆動入力部６６とを、ユニバーサルジョイント６７で接続しているので、第１駆動ローラ６１が上下移動している状態であっても回転を有効に伝達することができるようになる。また、同様に、第２駆動ローラ７１と、これに駆動力を伝達する駆動入力部７６とを、ユニバーサルジョイント７７で接続しているので、第２駆動ローラ７１が上下移動している状態であっても回転を有効に伝達することができるようになる。従って、第１駆動ローラ６１及び第２駆動ローラ７１を、前述のカール状態検知装置１１の検知結果に応じた位置に移動してシートを搬送中であっても、途中から異なるカール矯正状態に変化させることができる。例えば、図８のようなカールの矯正中に、図７のようなカール矯正なしの初期位置に移動し、カールの矯正処理を解除することができる。また、例えば、図８の下側へのカール矯正中に、第１駆動ローラ６１及び第２駆動ローラ７１を下方に移動（図７の初期位置の方向に移動）し、カール矯正量を微妙に軽減することなども可能となる。このように、ユニバーサルジョイント６７，７７を介して回転を伝達させることにより、第１駆動ローラ６１及び第２駆動ローラ７１の位置をシートの搬送状態の有無に拘らずに変化させることができるものとなる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるカラーレーザプリンタの概略構成を示す図である。 制御装置の構成を示すブロック図である。 カール矯正装置を斜め上方から視認した斜視図である。 第１ローラユニットとガイドとを取り出して斜め上方から視認した斜視図である。 図４に第２ローラユニットを付加した斜視図である。 第１ローラユニットの動作例を示した概略側面図である。 カール矯正装置が初期位置にある場合を示した側面図である。 カール矯正装置がカール矯正位置にある場合の第１例を示した側面図である。 カール矯正装置がカール矯正位置にある場合の第２例を示した側面図である。 カール矯正装置の動作の流れを示すフローチャートである。 定着部と定着部を通過する前後のシートを図示した説明図である。

符号の説明

１ 中間転写体（中間転写ベルト）
３ 定着手段（定着部）
５ カール矯正手段（カール矯正装置）
１１ カール方向検知手段（カール状態検知装置）、カール量検知手段（カール状態検知装置）
１３ 感光体（感光ドラム）
５０ 移動手段（移動機構）
６０ 第１搬送ローラユニット（第１ローラユニット）
６１ 第１搬送ローラ（第１駆動ローラ）
６２ 第１従動ローラ
６６ 駆動源（駆動入力部）
６７ ユニバーサルジョイント
７０ 第２搬送ローラユニット（第２ローラユニット）
７１ 第２搬送ローラ（第２駆動ローラ）
７２ 第２従動ローラ
７６ 駆動源（駆動入力部）
７７ ユニバーサルジョイント
９１，９１´ 上流側（従動部）
９２，９２´ 下流側（従動部）
９３ 圧接部
１００ 画像形成装置（カラーレーザプリンタ）
１０２ 画像形成部
２００ シート搬送装置
Ｌ シート搬送路（搬送路）
Ｓ シート

Claims (9)

1. シート搬送路に設けられ、搬送されるシートのカールを矯正するカール矯正手段を備えたシート搬送装置であって、
   前記カール矯正手段は、
   シートを挟持搬送する圧接可能な第１搬送ローラ及び第２搬送ローラをそれぞれ有し、前記シート搬送路を挟んで配置される第１搬送ローラユニット及び第２搬送ローラユニットと、
   前記第１及び前記第２搬送ローラユニットを、シート搬送方向と交差する方向に一体的に移動させる移動手段と、
   前記第１搬送ローラユニットに配置され、前記第１搬送ローラと前記第２搬送ローラとの圧接部が前記シート搬送路を越えて前記第２搬送ローラユニットの配置側に移動される際に前記第２搬送ローラに従動可能となる第１従動ローラと、
   前記第２搬送ローラユニットに配置され、前記圧接部が前記シート搬送路を越えて前記第１搬送ローラユニットの配置側に移動される際に前記第１搬送ローラに従動可能となる第２従動ローラと、を有し、
   前記第１及び前記第２搬送ローラユニットを移動させて、前記第１搬送ローラと前記第２従動ローラ又は前記第２搬送ローラと前記第１従動ローラによりシートのカールを矯正するように前記移動手段を制御する、
   ことを特徴とするシート搬送装置。
2. 前記カール矯正手段は、
   前記シート搬送路を搬送するシートのカール方向を検知するカール方向検知手段を有し、
   前記カール方向検知手段からの検知信号に基づき、前記第１及び前記第２搬送ローラをカール矯正する方向に移動させるように、前記第１及び第２搬送ローラユニットの移動方向を変更するように前記移動手段を制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
3. 前記カール矯正手段は、
   前記シート搬送路を搬送するシートのカール量を検知するカール量検知手段を有し、
   前記カール量検知手段からの検知結果に基づき、前記第１及び前記第２搬送ローラをカール矯正する位置に移動させるように、前記第１及び第２搬送ローラユニットの移動量を変更するように前記移動手段を制御する、
   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. 前記第１及び前記第２従動ローラは夫々、前記第１及び前記第２搬送ローラがカール矯正時にシートを挟持する位置に対して、シート搬送方向の上流側及び下流側で従動するように一対で構成されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
5. 前記第１及び前記第２従動ローラは、各従動対象である前記第１及び前記第２搬送ローラに対して進退自在に配置され、
   前記第１及び前記第２搬送ローラの圧接部が前記シート搬送路に位置している場合には共に各従動対象から退避され、前記第１及び前記第２搬送ローラが前記シート搬送路方向へ移動するに伴って従動対象に向けて進出する、
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
6. 前記第１及び前記第２搬送ローラと、前記第１及び前記第２搬送ローラに駆動力を伝達する駆動源とは、ユニバーサルジョイントで接続された、
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
7. 前記第１及び前記第２搬送ローラのうち、低い速度で駆動される側には、高い速度で駆動される側と連れ回りするようワンウェイクラッチが設けられている、
   ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
8. シートに画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部で画像が形成されたシートを搬送するシート搬送装置と、を備えた画像形成装置において、
   前記シート搬送装置が、請求項１ないし７のいずれか１項に記載のシート搬送装置である、
   ことを特徴とする画像形成装置。
9. 前記画像形成部は、
   感光体に静電潜像を形成し、前記静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成し、前記トナー像をシートへ転写し、もしくは前記トナー像を中間転写体に転写して前記中間転写体からシートへ転写し、その後、加熱と加圧を行う定着手段によって前記トナー像をシートへ定着してシートに画像を形成する、
   ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。

Images