JP5219862B2 - シート搬送装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シートを搬送するシート搬送装置およびこれを備えた画像形成装置に関する。

画像形成装置から出力されたシートはトレイ上に積載されたり後処理装置に送られて後処理が施されたりする。後処理としては出力後のシートを所望の部数に並べるソータ、ステイプルやパンチなどの処理である。

シートカールが大きすぎるとトレイ上での積載不良が発生する。また後処理装置においては、シートカールが大きすぎると、整合不良、ステイプル不良といった不具合が発生する。

そのような問題を解決するために、シートカールを矯正する手段を画像形成装置におけるシートを搬送するシート搬送装置に配置したものがある。

例えば、駆動ローラ及びベルト支持ローラに掛け渡された複数の無端ベルトに押圧ローラを押圧させて形成される湾曲ベルトニップにシートを搬送させることにより、シートのカールを矯正するカール矯正装置が提案されている（特許文献１参照）。

このようなベルトを用いたカール矯正装置において、従動回転する無端ベルトの位置を自動調整可能な形状を有したベルト支持ローラを配置している。この自動調整可能な形状によって、無端ベルトの駆動ローラ及びベルト支持ローラの軸方向に対する位置を安定させてシートの蛇行を抑制している。

また、ここで電源投入やエラーリセットなどのイニシャライズ時は、通常の画像形成時に比べ駆動ローラの回転周期を高くし、発生した無端ベルトの蛇行を迅速に自動調整形状によって収束させる提案がなされている（特許文献２参照）。
特開２００１―３１６０２２号公報 特開２００４―２１９８６６号公報

近年の画像形成装置においては、薄紙から厚紙、コート紙などのあらゆるメディアやあらゆるサイズを高い生産性を保ったまま、かつ混載で出力可能とすることが求められている。

ここで、駆動ローラとベルト支持ローラに掛け渡された複数の無端ベルトのうち、シートの搬送方向と平行なシート端部をニップする無端ベルトが、シートを搬送する方向と交差するシートの幅方向に寄る場合がある。なぜなら、シート端部をニップする無端ベルトには、シートをニップし回転搬送するシートニップ搬送領域とシートをニップせずに回転しているシート無搬送領域が存在する。シートニップ搬送領域とシート無搬送領域が存在する無端ベルトでは、駆動ローラ及びベルト支持ローラに対する巻き付き角がシートニップ搬送領域とシート無搬送領域とで異なる。そのため、シート幅方向においてシートをニップしていない方向へ無端ベルトが寄る現象が発生する。特に坪量が大きいシートを搬送する時には、駆動ローラ及びベルト支持ローラに対する巻き付き角の差は大きくなるので、無端ベルトはシートを搬送する方向と交差するシートの幅方向に寄りやすくなる。

このような装置では、例えば複数サイズのシートを連続して搬送する際、特に坪量の多い先行シートを搬送した後では無端ベルトは上記の寄り（幅方向の移動）によって幅方向の一方側へ寄った位置にある。無端ベルトが寄った状態で、先行シートに続く先行シートよりも幅の狭い後続シートが搬送されてくると、後続シートの側端部がベルト支持ローラに直接に当ってしまう。このように、後続シートの端部がベルト支持ローラに当ってしまうことで、シートの角折れやシート詰り等の搬送不良が起きてしまう恐れがある。つまり、本来、後続シートの先端側角部を含む側端部は湾曲させられながら無端ベルトと接して無端ベルトによって搬送されるべきところが、無端ベルトが寄っているとシートの側端部が無端ベルトと接触しない。この場合にはシートの角部を含むシート側端部が無端ベルトによる直接な搬送をされない状態で、シートを湾曲される箇所を角部が通過しようとするときにベルト支持ローラに角部が接することで角折れが生じてしまう。

また、従動回転する無端ベルトの位置を自動調整によりイニシャル位置に戻す事が可能な形状を有したベルト支持ローラを配置した装置においても上記の問題が生じる。これは、近年の画像形成装置においては、高い生産性を保たせる為に先行するシートと次の後続シートの間隔を狭くしているためである。即ち、無端ベルトが先行するシートを搬送した後、後続シートを搬送するまでの時間、つまり、無端ベルトがシートを搬送していない時間が短い。したがって、後続シートの到達の前に自動調整によって無端ベルトをイニシャル位置に戻す事が困難となり、前述のような後続シートの角折れやシート詰り等の搬送不良が起きてしまう。

本発明では、上記問題点に鑑みてなされたもので、特に坪量の大きいシートに続く後続シートを安定して搬送可能なシート搬送装置を提供することを目的とする。

本発明のシート搬送装置は、複数のローラに架け渡されたベルト部材と、前記ベルト部材に対して押圧する押圧ローラと、を有し、前記押圧ローラと前記ベルト部材とのニップ部でシートを搬送するシート搬送装置であって、前記複数のローラのいずれかに設けられ、シート搬送方向と交差するシートの幅方向における前記ベルト部材の位置を前記ベルト部材の回転によって自動調整するための調整部と、前記ベルト部材を回転駆動するための駆動部と、を備え、前記駆動部は、連続する複数のシートを搬送する際に、前記押圧ローラと前記ベルト部材とのニップ部でシートを搬送しているときの前記ベルト部材の回転速度よりも、前記ニップ部を先行するシートの後端が通過してから前記ニップ部に後続するシートの先端が到達するまでの間で前記ベルト部材の回転速度を速くする。

また本発明のシート搬送装置は、複数のローラに架け渡されたベルト部材と、前記ベルト部材に対して押圧する押圧ローラと、を有し、前記押圧ローラと前記ベルト部材とのニップ部でシートを搬送するシート搬送装置であって、前記複数のローラのいずれかに設けられ、シートの搬送方向と交差する幅方向における前記ベルト部材の位置を前記ベルト部材の回転によって自動調整するための調整部を備え、連続する複数のシートを搬送する際に、前記ニップ部でシートを搬送しているときの前記ベルト部材に対する前記押圧ローラの圧力よりも、前記ニップ部を先行するシートの後端が通過してから前記ニップ部に後続するシートの先端が到達するまでの間で、前記無端ベルトに対する前記押圧ローラの圧力を大きくする。

本発明によれば生産性が高く安定してシートを搬送することが可能な装置を提供できる。

図１は本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の一例であるカラー複写機の概略構成図である。

図１において、１００はカラー複写機である。カラー複写機１００には、画像形成部２０２、シートＳを給送する給紙部２０３、給紙部２０３から給送されたシートＳを、カラー複写機１００内で搬送するシート搬送装置２０４が設けられている。

また、画像形成部２０２には、不図示のモーターにより反時計回りの方向に回転する像担持体としての電子写真感光体ドラム１（以下、感光ドラムという）を備える。さらに画像形成部２０２には、帯電器１ａ、レーザースキャナ２が配設されている。また、画像形成部２０２には、感光ドラム上の残トナーをクリーニングするクリーナ装置４、現像ユニット５等が配設されている。

感光ドラム１は反時計回りに所定の速度で回転駆動され、その表面が帯電手段としての帯電器１ａにより所定の極性・電位に一様に帯電される。また、レーザースキャナ２は、レーザー出力部、ポリゴンミラー、結像レンズ、折り返しミラー等を有し、不図示の画像処理部から入力される画像情報信号に対応して変調されたレーザー光（光信号）を出力し、回転する感光ドラム１の帯電処理面を走査露光する。

そして、このようにレーザースキャナ２によって走査露光することにより、感光ドラム１の表面に静電潜像が形成される。なお、画像情報信号は、既述した画像形成装置に付設された画像読取装置によって読み込まれた原稿の画像情報やパソコンなどの外部機器より電送される画像情報より合成、形成されたものである。

現像ユニット５は、矢印Ａで示す反時計回りに回転するロータリー４１と、ロータリー４１に装着されたフルカラー現像のためのブラック用現像器５Ｋ及びイエロー用現像器５ｙ、マゼンタ用現像器５Ｍ、シアン用現像器５Ｃの現像器を有している。

また、この現像ユニット５は、ロータリー４１が所定の制御タイミングにて所定の角度、矢印方向に回転することにより、各色現像器が感光ドラム１と対向する現像位置に切り換えられて配置される。そして、この現像位置において、感光ドラム１と、現像器側の現像スリーブとの距離（ＳＤ距離）が或る決められた範囲内に保たれると共に、各色現像器により、１色毎、静電潜像を現像することにより感光ドラム上にトナー画像が順次形成される。

３は中間転写ベルトである。中間転写ベルト３には、感光ドラム１上に現像された各色のトナー画像が１次転写ローラ６によって転写される。中間転写ベルト３は感光ドラム１の回転速度とほぼ同じ速度で時計回りに回転駆動される。

つまり、１次転写ローラ６には、所定の制御タイミングにて、トナーと逆極性の１次転写電圧が印加される。この１次転写電圧の印加により、感光ドラム１上に現像された各色のトナー画像が中間転写ベルト３に１次転写される。

７６は中間転写ベルト３上のトナー画像をシートＳへ転写するための２次転写外ローラである。２次転写外ローラ７６は中間転写ベルト３に対して不図示の加圧制御機構により接離可能に設けられている。２次転写外ローラ７６は、中間転写ベルト３の外面との間で２次転写ニップ部Ｔ２を形成する。

２次転写ニップ部Ｔ２の下流側には、シート上の未定着画像を定着する定着部８が設けられている。

給紙部２０３には、シートＳを収容して装置本体２０１に着脱自在な給紙カセット６１〜６３が設けられている。給紙カセット６１〜６３に収納されたシートＳはピックアップローラ７１、７２、７３により送り出される。給紙部２０３は、マルチ手差しトレイ６４を備えており、マルチ手差しトレイ６４に収納されたシートはマルチ用ピックアップローラ７４により送り出される。

また、シート搬送装置２０４は、レジストローラ７５と、トナー画像が転写されたシートを定着部８に搬送する搬送ベルトユニット７７を備える。さらにシート搬送装置２０４は、定着部８の下流側に設けられ、シートを本体外へ排出する排出ローラ８０や、シートを搬送しながらシートのカールを矯正するカール矯正装置９０を備える。さらに、シート搬送装置２０４は、シートを反転する反転搬送路６６および両面搬送路６７を備える。なお、レジストローラ７５は、シートＳの姿勢を補正するとともに、中間転写ベルト３上のトナー画像に合わせてシートＳをタイミングよく送り出すためのものであり、２次転写ニップ部Ｔ２の上流側に設けられている。

次に、このような構成のカラー複写機１００の画像形成動作について説明する。

レーザースキャナ２は、この画像情報を応じたレーザー光を１色目の光信号としてレンズ及び各反射ミラーを経て感光ドラム１上に照射する。なお、このとき感光ドラム１は、予め帯電器１ａにより所定の極性・電位に一様に帯電されており、光信号が照射されることによって静電潜像が形成される。

次に、現像ユニット５内に配された複数の現像器のうち選択された１色目の色に対応した現像器により静電潜像が現像され、１色目のトナー画像が形成される。この後、感光ドラム上に形成されたトナー画像は１次転写ニップ部において１次転写ローラ６により中間転写ベルト３上に転写される。

ここで、カラーモードの場合には、トナー画像が転写された中間転写ベルト３は次のトナー画像が形成転写されるよう更に回転する。なお、この間、現像ユニット５は次の指定カラーの現像器を感光ドラム１に対向するよう矢印Ｂ方向に９０°回転し、次の静電潜像を現像する準備をする。

そして、このようにして１色目の１次転写が終わった後、以降、１色目同様、２色目、３色目、４色目と潜像、現像、１次転写を繰り返すことにより中間転写ベルト３上に各色のトナー画像が順次重ねられていく。なお、中間転写ベルト３に転写されないで感光ドラム１の面に残った１次転写残トナーはクリーナ装置４により感光ドラム表面から除去される。そして、このようにクリーナ装置４により表面が清掃された感光ドラム１は繰り返して画像形成に供される。

一方、このような画像形成動作に並行して所定の制御タイミングで、給紙カセット６１〜６３、或いはマルチ手差しトレイ６４のうち、予め選択された、例えば給紙カセット６１のピックアップローラ７１が駆動される。これにより、その給紙カセット６１に収容されたシートＳが１枚分離されて送り出されてシート給紙パス１３から、レジストローラ７５へ送られる。

このときレジストローラ７５は停止しており、停止した状態のレジストローラ７５に当接することにより、シートＳの斜行が補正される。この後、レジストローラ７５により、タイミングが合わされて中間転写ベルト３と２次転写外ローラ７６とにより構成される２次転写ニップ部Ｔ２に送られる。

次に、シートＳは、この２次転写ニップ部Ｔ２を挟持搬送される。そして、この間、２次転写外ローラ７６に所定の２次転写電圧が印加されることにより中間転写ベルト３上の複数色からなるトナー画像がシートＳ上に静電的に一括転写され、シートＳ上には未定着のトナー画像が形成（転写）される。

次に、このように２次転写ニップ部Ｔ２に送られ、２次転写外ローラ７６によりトナー画像が転写されたシートＳは、中間転写ベルト３の面から分離して搬送ベルトユニット７７によって定着部８へ搬送される。そして、この定着部８において加熱及び加圧されることにより、未定着トナー画像がシートＳ上に融着されて定着画像となる。

次に、トナー画像が定着されたシートＳはシートパス１９を通って排出ローラ８０に搬送され、カール矯正装置９０へ送られる。

ここで、例えば、両面プリントモードが選択された場合には、まず定着部８を出たシートは、鉛直方向に延びた反転搬送路６６に案内されて第１反転ローラ７８Ｂによって第２反転ローラ７８Ａへ送られる。第２反転ローラ７８Ｂによってシートは反転され、それまでシート後端側を先端として両面搬送路６７へ搬送される。

両面搬送路６７によって再度画像形成部に送られたシートはその第２面に画像が形成される。

第２面に画像が形成された後、シートＳは再度定着部８を通過し、シートパス１９を経由し、排出ローラ８０にて、カール矯正装置９０へ搬送される。

また、シートを反転し表裏逆向きに排出する際には、定着部８を経たシートが反転搬送路６６に案内され、第１反転ローラ７８Ｂによって反転されてから排出ローラ８０へ送られる。

そして、排出ローラ８０によって送られたシートは、カール補正装置９０内へ搬送されシート排紙ローラ９２で排紙トレイ６５に排出する。なお、図１では、排紙トレイ６５上に排出する形態を示しているが、排紙トレイ６５に替えて、用紙後処理装置がカラー複写機に装着されている場合にはシートに後処理を施すために用紙後処理装置へシート排紙ローラ９２によって搬送される。

次にカラー複写機１００に設けられているカール矯正装置９０を説明する。

カール補正装置９０は図１に示されるように排出ローラ８０からのシートを受け入れカール矯正装置９０の内部でカールを矯正した後に、シート排紙ローラ９２で排紙トレイ６５に排出する。

図２はカール矯正装置９０の概略断面図である。

図２において、カール矯正装置９０には、駆動モータＭ１により回転駆動される駆動ローラ１０１と、支持ローラとしてのベルト支持ローラ１０３とに架け渡さられたゴム製の無端ベルト（ベルト部材）１０２とが設けられている。駆動ローラ１０１とベルト支持ローラ１０３とによって、無端ベルト１０２が架け渡される本発明の複数のローラを構成している。

無端ベルト１０２には、無端ベルト１０２とともに湾曲ベルトニップ部（カール矯正ニップ部）を形成する押圧ローラ１０５が押圧されている。押圧ローラ１０５は押圧ローラ保持体１０６を介してカム１０４によって無端ベルト１０２を湾曲させる方向に付勢されている。これらの構成を一体化して第１カール矯正アセンブリ１０７を構成している。なお、無端ベルト１０２は、駆動ローラ１０１およびベルト支持ローラ１０３の軸方向（シートの搬送方向と交差するシートの幅方向）に複数設けられている。

押圧ローラ１０５は、押圧ローラ１０５を保持する押圧ローラ保持体１０６とともに無端ベルト１０２に対して移動可能に保持されている。押圧ローラ保持体１０６の端部はカム１０４と接している。この構成によって、カム１０４の回転中心１０４ａを中心とする回転角度位置を変化させることで、押圧ローラ１０５の無端ベルト１０２への押込み量Ｘを変化させることができる。押圧ローラ１０５の無端ベルト１０２への押込み量Ｘを変化させることで無端ベルト１０２に対する押圧ローラ１０５の圧力を変化させることができる。

図３は無端ベルト１０２の支持構成を示した斜視図である。図３に示すように、ベルト支持ローラ１０３には、無端ベルト１０２の、シート搬送方向に対して直角な方向の位置を安定させる為に、無端ベルト１０２の両端部に相当する位置に面取り部１０３Ｃｌ、１０３Ｃｒが設けられている。つまり、ベルト支持ローラ１０３の無端ベルト１０２が架け渡される部分には、面取り部１０３Ｃｌ、１０３Ｃｒによって形成されたクラウン形状を備えている。クラウン形状とは、図３に示したようにベルト支持ローラ１０３における他の部分よりも大径となった部分と、その両側に形成され、軸方向に対して傾斜した面取り部１０３Ｃｌ、１０３Ｃｒとによって構成された形状である。このクラウン形状によって無端ベルト１０２の回転によって自動で幅方向における無端ベルト１０２の位置を調整する調整部が構成されている。なお、調整部としてのクラウン形状をベルト支持ローラ１０３に設けた形態を例示しているが例えば駆動ローラ１０１に調整部としてのクラウン形状を設けてもよい。

この構成によって、後に詳述するように、各無端ベルト１０２は、駆動ローラ１０１の回転によって自動的にクラウン形状の中心位置に無端ベルト１０２の中心位置が来るように自動調整される。

尚、第１カール矯正アセンブリ１０７のシート搬送方向下流側には、第１カール矯正アセンブリ１０７と同じ構成をし、上下を逆転させた第２カール矯正アセンブリ１０８が配置されている。即ち、下側にカール（下に凸形状のカール）したシートは、第１カール矯正アセンブリ１０７の押圧ローラ１０５を無端ベルト１０２に押圧する事により生じる湾曲ベルトニップ部を通過させる事でシートのカールを矯正する。ここで、押圧ローラ１０５の無端ベルト１０２への押込み量Ｘを変化させることにより、カール矯正量を変化させている。そして、上側にカール（上に凸形状のカール）したシートは第２カール矯正アセンブリ１０８にて同様にシートのカールを矯正される。

駆動ローラ１０１は、不図示のギアを介して、駆動速度を変化可能なステッピングモータである駆動部としての駆動モータＭ１からの回転駆動を与えられる。加圧カム回転中心１０４ａを中心に回転するカム１０４は、不図示のギアを介して、駆動源であるカム駆動モータＭ２によって回転させられ、所定の角度位置で保持される。図５のカール矯正装置に係る制御ブロック図に示したように、制御装置Ｐによって、駆動モータＭ１およびカム１０４の駆動源であるカム駆動モータＭ２の動作が制御される。ステッピングモータであるカム駆動モータＭ２は、制御装置Ｐによって所定のパルスを入力されて所定の回転角度位置で保持される。制御装置Ｐは、メモリ３９に記憶された情報に基づいて駆動モータＭ１やカム駆動モータＭ２を制御する。

第２カール矯正アセンブリ１０８も同様に、制御装置Ｐが駆動ローラやカムを回転させるモータの動作を制御することにより駆動ローラの回転数及び押圧ローラの押込み量が適正に設定される。なお、シートに形成されるカールの大きさ及び向きは、シートの坪量（材質）やサイズ等のシートの種類、シートへのトナーの載り量、定着器での加圧力などの画像形成条件に応じて制御装置Ｐが判断して変化させる。

ここで、ベルト支持ローラ１０３のクラウン形状による無端ベルト１０２の自動調整作用について図３を用いて説明する。図３は、押圧ローラ１０５によって押圧された状態の無端ベルト１０２、駆動ローラ１０１及びベルト支持ローラ１０３を示した斜視図である。図３は無端ベルト１０２のベルト支持ローラ１０３の軸方向における中心位置がベルト支持ローラ１０３のクラウン形状の中心位置からずれて無端ベルト１０２がベルト支持ローラ１０３にかけられた状態を示している。なお図３においては、説明を容易とするために押圧ローラ１０５の図示を省いている。

前述のようにベルト支持ローラ１０３は、無端ベルト１０２の両側に対応する位置にテーパ状となった面取り部１０３Ｃｌ、１０３Ｃｒが形成されている。なお便宜的にベルト支持ローラ１０３の軸方向において図３における左方の面取り部を左側面取り部１０３Ｃｌ、図３の右方の面取り部を右側面取り部１０３Ｃｒと称して以下では説明する。

無端ベルト１０２がベルト支持ローラ１０３から離間するベルト離間ライン１０３Ｌは、左側面取り部１０３Ｃｌの位置では、シート搬送方向に対し斜めな左側ベルト離間ライン１０３Ｌ１になる。無端ベルト１０２がベルト支持ローラ１０３から離間するベルト離間ライン１０３Ｌは、右側面取り形状１０３Ｃｒの位置では、シート搬送方向に対し斜めな右側ベルト離間ライン１０３Ｌｒになる。

よって、無端ベルト１０２の内、左側面取り部１０３Ｃｌを通った左側面取り通過領域１０２Ｂｌは、左側ベルト離間ライン１０３Ｌｌに直交する方向Ｄｌへ移動しようとする。同様に無端ベルト１０２の内、右側面取り部１０３Ｃｒを通った左側面取り通過領域１０２Ｂｒは右側ベルト離間ライン１０３Ｌｒに直交する方向Ｄｒへ移動しようとする。即ち、無端ベルト１０２が回転することにより、無端ベルト１０２のうちの左側面取り通過領域１０２Ｂｌは右側へ移動しようとする、見かけ上の左側寄り力Ｆｌが発生する。また、無端ベルト１０２のうちの右側面取り通過領域１０２Ｂｒは左側へ移動しようとする右側寄り力Ｆｒが発生する。

ここで、左側寄り力Ｆｌは、ベルト離間ライン１０３Ｌのうち左端面取り部１０３Ｃｌでの左側ベルト離間ライン１０３Ｌｌの幅と比例関係を持つ。右側寄り力Ｆｒは、ベルト離間ライン１０３Ｌのうち右端面取り部１０３Ｃでの右側ベルト離間ライン１０３Ｌｒの幅と比例関係を持つ。なお、左側寄り力Ｆｌは、ベルト離間ライン１０３Ｌにおけるベルト支持ローラ１０３の軸方向と平行なストレートベルト離間ライン１０３Ｌｓと左側ベルト離間ライン１０３Ｌｌとの成す角度である左側ベルト離間ライン角度θｌと比例関係を持つ。右側寄り力Ｆｌは、ストレートベルト離間ライン１０３Ｌｓと右側ベルト離間ライン１０３Ｌｒとの角度である右側ベルト離間ライン角度θｒと比例関係を持つ。

ところで、図３においては、無端ベルト１０２は右側に寄った状態であるので、
左側ベルト離間ライン１０３Ｌｌの幅＜右側ベルト離間ライン１０３Ｌｒの幅となる。

したがって、
左側寄り力Ｆｌ＜右側寄り力Ｆｒ
となる。したがって、左右の寄り力の差によって、無端ベルト１０２はベルト支持ローラ１０３の軸方向の右側へ移動する。つまり、図３のように右側に無端ベルト１０２が寄った状態では右側寄り力Ｆｌが左側寄り力Ｆｌよりも大きいので無端ベルト１０２は左側へ移動する。

そして、右側ベルト離間ライン１０３Ｌｒの幅と右側ベルト離間ライン１０３Ｌｌの幅とが等しくなる位置まで無端ベルト１０２がベルト支持ローラ１０３の軸方向に移動する。即ち、各無端ベルト１０２は、駆動ローラ１０１の回転によって自動的にクラウン形状の中心位置に無端ベルト１０２の中心位置が来るように自動調整され、シート搬送方向に対して直角方向の位置が定まる。

このように押圧ローラ１０５と無端ベルト１０２のニップ部にシートが無い場合またはニップ部全域にシートがニップされている場合は、
右側ベルト離間ライン角度θｒ＝左側ベルト離間ライン角度θｌ
及び
右側ベルト離間ライン１０３Ｌｒの幅＝左側面ベルト離間ライン１０３Ｌｌの幅
となるため、ベルト支持ローラ１０３のクラウン形状の中心位置と無端ベルト１０２の中心位置が同じ位置となる。

次にシートの搬送方向に対して平行なシートの端部をニップする位置の無端ベルト１０２に、シートの端部がニップされている場合における、無端ベルト１０２、駆動ローラ１０１及びベルト支持ローラ１０３の状態について図４を用いて説明する。つまり、図４に示されるようにシートの搬送方向に対して平行なシート端部がちょうど無端ベルト１０２の中央部あたりを通過するような搬送状態における無端ベルト１０２の挙動を説明する。

図４に示されるように、無端ベルト１０２は、シートをニップする右側のシートニップ搬送領域Ｂｎと、シートをニップしない左側のシート無搬送領域Ｂｏが存在することになる。

ここで、押圧ローラ１０５の無端ベルト１０２への押込み量Ｘは、シートニップ搬送領域Ｂｎではシートの厚み分だけ大きくなる。これによりベルト支持ローラ１０３のベルト離間ライン１０３Ｌとしては以下のようになる。
左側ベルト離間ライン角度θｌ＜右側面取り部ベルト離間ライン角度θｒ
したがって、
左側寄り力Ｆｌ＜右側寄り力Ｆｒ
となる。

ここで無端ベルト１０２は、左右の寄り力の差により、左方向へ寄って行く。無端ベルト１０２は左に寄って行くと左側ベルト離間ライン幅１０３Ｌｌは大きくなり、左側寄り力Ｆｌも大きくなる。そして、
左側寄り力Ｆｌ＝右側寄り力Ｆｒ
となった位置で、無端ベルト１０２は安定状態となる。即ち、クラウン形状の中心位置に対して無端ベルト１０２の中心位置が左側に移動した状態となる。

ここで、このように無端ベルト１０２が左右のいずれかの方向に寄ってしまった状態にける課題について図３を用いて詳細に説明する。

シートの厚みが大きくなると、右側寄り力Ｆｒは多くなり、シートニップ状態での無端ベルト１０２の位置は図４の左側へおおきくずれることになる。押圧ローラ１０５と無端ベルト１０２のニップ部をシートの後端が通過すると、無端ベルト１０２は前述した様に、所定位置、すなわちベルト支持ローラ１０３のクラウン形状の中心位置と無端ベルト１０２の中心位置が同じ位置になるように戻ろうとする。

ここで、シート搬送の生産性を向上させるためには先行するシートと後続シートの間隔を狭くする必要がある。このようにシート間隔が狭いと、先行するシートが、押圧ローラ１０５と無端ベルト１０２のニップを抜けた後であって、後続シートの先端がベルト支持ローラ１０３に到達するまでの間に、無端ベルト１０２は上記所定位置までに戻りきることが出来ない。

そして、無端ベルト１０２が左側に寄った状態で、後続シートのシート搬送方向と直交するシート幅が、先行するシート搬送方向と直交するシート幅よりも狭い場合には、後続シートのシート端部が駆動ローラ１０１又はベルト支持ローラ１０３に直接当る。後続シートのシート端部が駆動ローラ１０１又はベルト支持ローラ１０３に直接当ることで角折れなどのシート搬送不良の原因となる。つまり、本来、後続シートの端部は無端ベルト１０２と接して無端ベルト１０２によって湾曲させられながら搬送される。無端ベルト１０２が先行シートの搬送によって寄っているとシート端部の通過位置に無端ベルト１０２がない。よってシートの角部を含む側端が無端ベルト１０２による直接な搬送をされない。この状態で、シートを湾曲される箇所をシートの角部が通過しようとするときにベルト支持ローラ１０３に角部が接すると、角折れなどの搬送不良が生じてしまう。

このようなシート搬送不良を防ぐ為には、先行シートの端部をニップする位置の無端ベルト１０２が先行シートの搬送によって寄った後、後続シートが第１カール矯正アセンブリ１０７に到達するまでに無端ベルト１０２を所定位置に戻す必要がある。ここでの所定位置とは本実施形形態では、無端ベルト１０２の中心位置とベルト支持ローラ１０３のクラウン形状の中心位置が同じとなるような無端ベルト１０２の位置である。

そこで、本実施形態のカール矯正装置においては、押圧ローラ１０５と無端ベルト１０２のニップをシートの後端が通過した後、後続シートの先端がベルト支持ローラ１０３に到達するまでに無端ベルト１０２を所定位置に戻すための制御を実行している。即ち、連続する複数のシートを搬送する際に、無端ベルト１０２と押圧ローラ１０５とのニップ部を先行シートの後端が抜けた後であって、ニップ部に後続シートの先端が到達するまでの間で、駆動ローラ１０１の回転速度を高速にする。以下、本実施形態における制御方法について図６のフローチャートを用いて詳細に説明する。

ステップ１にて、押圧ローラ１０５と無端ベルト１０２のニップ部より搬送方向の下流側に設けられたシート検知センサ１１０により、先行するシートのシート後端を検知して電気信号として制御装置Ｐへ送られる。

ステップ２にて送られて来たシート後端を検知したことに応じた電気信号をもとに、制御装置Ｐは駆動ローラ１０１の駆動源である駆動モータＭ１を制御する。即ちステップ２において制御装置Ｐは、駆動モータＭ１の駆動周波数を通常駆動周波数Ａ［ｐｐｓ］から、予め設定されている、通常駆動周波数Ａ［ｐｐｓ］よりも高い周波数である戻し駆動周波数Ｂ［ｐｐｓ］へ上げる。このように駆動ローラ１０１の駆動周波数を高い周波数することで駆動ローラ１０１や無端ベルト１０２の回転速度が高速となる。これにより無端ベルト１０２が一定時間における所定位置へ戻る量が増し、無端ベルト１０２の所定位置への戻り速度を上げることが可能となる。そして、戻し駆動周波数Ｂ［ｐｐｓ］で所定時間だけ、駆動モータＭ１を回転させた後、ステップ３にて、再び通常駆動周波数Ａ［ｐｐｓ］へ戻し、後続シートが押圧ローラ１０５と無端ベルト１０２のニップ部への到達に備える。なお、ここでの通常駆動周波数Ａとはシートを無端ベルト１０２で搬送するときの駆動モータＭ１の駆動周波数である。そして予め設定されている通常駆動周波数Ａや戻し駆動周波数Ｂはメモリ３９に記憶されており、記憶された情報に基づいて制御装置Ｐが駆動モータＭ１を制御する。

尚、戻し駆動周波数Ｂ［ｐｐｓ］は実験によりシート端部をニップする位置の無端ベルト１０２が最大限に寄ってしまう位置から所定時間で無端ベルト１０２を所定位置へ戻す事が可能な値を予め算出している。また戻し駆動周波数Ｂ［ｐｐｓ］で駆動する時間も後続シートが到達するに先立って終了するように、シート搬送装置２０４で設定された先行シートと後続シートとのシート間隔に応じて設定される。また、戻し駆動周波数Ｂ［ｐｐｓ］が所定の周波数であって戻し周波数で駆動ローラ１０１を駆動する時間を所定の時間とした実施形態を示した。しかし、後続シートの到達を、無端ベルト１０２よりも搬送方向の上流側に設けたシートセンサで検知してその検知結果から後続シートが到達するまでに通常周波数Ａに戻るように戻し周波数や戻し周波数で駆動する時間を制御装置Ｐが制御してもよい。

（第２実施形態）
本第２実施形態は、押圧ローラ１０５と無端ベルト１０２のニップを先行シートの後端が通過した後、後続シートの先端がベルト支持ローラ１０３に到達するまでに無端ベルト１０２は所定位置に戻すための方法が第１実施形態とは異なる。第１実施形態との異なる部分を以下で詳述してその他の第１実施形態と同様の構成については詳細な説明を省略する。

本第２実施形態では、無端ベルト１０２と押圧ローラ１０５とのニップ部を先行シートの後端が抜けた後であって、ニップ部に後続シートの先端が到達するまでの間で、無端ベルト１０２に対する押圧ローラ１０５の圧力を大きくする。以下では図７のフローチャートを用いて詳細に制御方法について説明する。

ステップ１１にて、押圧ローラ１０５と無端ベルト１０２のニップ部より搬送方向の下流側に設けられたシート検知センサ１１０により、先行するシートのシート後端を検知して電気信号として制御装置Ｐへ送られる。

ステップ１２にて、送られて来たシート後端に関する電気信号を元に制御装置Ｐは、所定の角度で保持可能な、加圧カム回転中心１０４ａで回転するカム１０４の駆動源であるカム駆動モータＭ２を制御する。即ち、制御装置Ｐは、カム駆動モータＭ２を所定パルス回転させることによりカム１０４を回転させ、通常カム角度θａから戻しカム角度θｂに変更させることで、押圧ローラ１０５の無端ベルト１０２への押込み量Ｘを増やす。そして押圧ローラ１０５の無端ベルト１０２への押込み量Ｘを増やすことで無端ベルト１０２に対する押圧ローラ１０５の圧力を大きくする。なお、ここでの通常カム角度θａは先行シートや後続シートのカール矯正のために適した押し込み量Ｘとなるカム１０４の回転角度位置である。

なお、ここでのカム１０４を回転させる回転角度に応じたパルス数はメモリ３９に記憶されており、記憶された情報に基づいて制御装置Ｐがカム駆動モータＭ２を制御する。

これにより右側ベルト離間ライン角度θｒと左側ベルト離間ライン角度θｌは通常カム角度θａの時よりも大きくなる。したがって、戻しカム角度θｂの時、無端ベルト１０２の寄り力の差が通常カム角度θａの時よりも大きくなり、無端ベルト１０２の所定位置への戻り速度を上げることが可能となる。

ステップ１３では、戻しカム角度θｂで所定時間カム駆動モータＭ２にてカム１０４を保持した後、ステップ３にて再び通常カム角度θｂへ戻す。これによって後続シートが押圧ローラ１０５と無端ベルト１０２のニップ部への到達に備える。

なお、押圧ローラ１０５の無端ベルト１０２への押込み量Ｘを変化させることで無端ベルト１０２に対する押圧ローラ１０５の圧力を変化させる形態を例示して説明した。しかし、無端ベルト１０２が架け渡されているベルト支持ローラ１０３と駆動ローラ１０１の間隔を広げるように例えばベルト支持ローラ１０３を移動させることで、無端ベルト１０２に対する押圧ローラ１０５の圧力を変化させる構成であってもよい。

ここで、上記第１実施形態及び第２実施形態において、カール矯正アセンブリ１０７についてのみ、無端ベルト１０２の戻り速度を上げたり無端ベルト１０２に対する押圧ローラ１０５の圧力を上げたりすることを記載した。しかしながら、いずれの実施形態においても第２カール矯正アセンブリ１０８においても第１カール矯正アセンブリ１０７と同様の制御を行っている。また、本発明は、無端ベルト１０２と押圧ローラ１０５とのニップでシートのカールを矯正する構成を例示したが無端ベルト１０２と押圧ローラ１０５とでシートに所定のカールを付与する装置にも適用できる。

また、調整部としてベルト支持ローラ１０３もしくは駆動ローラ１０１に形成されたクラウン形状を例示した。しかしながら、調整部を、ベルト支持ローラ１０３や駆動ローラ１０１における他の部分よりも小径となった部分と、その両側に形成され、軸方向に対して傾斜した面取り部とによって構成される逆クラウン形状としてもよい。

ところで、無端ベルト１０２の戻り速度を上げる方法として、第１実施形態においては、無端ベルト１０２を高速で回転させるべく駆動源である駆動モータＭ１の駆動周波数を上げる形態を説明した。また、第２実施形態では、無端ベルト１０２に対する押圧ローラ１０５の圧力を高くする形態を説明した。しかし、第１実施形態及び第２実施形態を組み合わせるように、例えば無端ベルト１０２を高速で回転させ且つ無端ベルト１０２への押込み量Ｘの量を増やすためカム１０４の角度を変更させる。このように構成することで、無端ベルト１０２の所定位置への戻り速度を先行シートと後続シートとの間で上げるようにしてもよい。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の断面図。 カール矯正装置の模式断面図。 無端ベルト、ベルト支持ローラおよび駆動ローラの状態を説明するための斜視図。 無端ベルト、ベルト支持ローラおよび駆動ローラの状態を説明するための斜視図。 カール矯正装置におけるブロック図。 第１実施形態における制御のフローチャート。 第２実施形態における制御のフローチャート。

１０１ 駆動ローラ
１０２ 無端ベルト
１０３ ベルト支持ローラ
１０５ 押圧ローラ
Ｍ１ 駆動モータ
Ｍ２ カム駆動モータ
Ｐ 制御装置

Claims (6)

1. 複数のローラに架け渡されたベルト部材と、前記ベルト部材に対して押圧する押圧ローラと、を有し、前記押圧ローラと前記ベルト部材とのニップ部でシートを搬送するシート搬送装置であって、
   前記複数のローラのいずれかに設けられ、シート搬送方向と交差するシートの幅方向における前記ベルト部材の位置を前記ベルト部材の回転によって自動調整するための調整部と、
   前記ベルト部材を回転駆動するための駆動部と、を備え、
   前記駆動部は、連続する複数のシートを搬送する際に、前記押圧ローラと前記ベルト部材とのニップ部でシートを搬送しているときの前記ベルト部材の回転速度よりも、前記ニップ部を先行するシートの後端が通過してから前記ニップ部に後続するシートの先端が到達するまでの間で前記ベルト部材の回転速度を速くすることを特徴とするシート搬送装置。
2. 複数のローラに架け渡されたベルト部材と、前記ベルト部材に対して押圧する押圧ローラと、を有し、前記押圧ローラと前記ベルト部材とのニップ部でシートを搬送するシート搬送装置であって、
   前記複数のローラのいずれかに設けられ、シートの搬送方向と交差する幅方向における前記ベルト部材の位置を前記ベルト部材の回転によって自動調整するための調整部を備え、
   連続する複数のシートを搬送する際に、前記ニップ部でシートを搬送しているときの前記ベルト部材に対する前記押圧ローラの圧力よりも、前記ニップ部を先行するシートの後端が通過してから前記ニップ部に後続するシートの先端が到達するまでの間で、前記無端ベルトに対する前記押圧ローラの圧力を大きくすることを特徴とするシート搬送装置。
3. 前記押圧ローラの前記ベルト部材に対する押し込み量を変更することで前記ベルト部材に対する前記押圧ローラの圧力を変更することを特徴とする請求項２に記載のシート搬送装置。
4. 前記複数のローラ同士の間隔を広げることで前記ベルト部材に対する前記押圧ローラの圧力を大きくすることを特徴とする請求項２に記載のシート搬送装置。
5. 前記調整部は、前記ローラに形成され、軸方向に対して傾斜したテーパ部を両側に備えた形状によって構成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のシート搬送装置。
6. シートに画像を形成する画像形成部と、
   請求項１乃至５のいずれかに記載のシート搬送装置と、を備え、
   前記シート搬送装置の前記押圧ローラと前記ベルト部材とは、前記画像形成部によって画像が形成されたシートを搬送することを特徴とする画像形成装置。