JP5506416B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に画像が形成されたシートを、腰を付けて搬送するようにしたものに関する。

従来、印刷機、複写機、ＦＡＸ、プリンタ等の画像形成装置においては、電子写真方式によりシートに画像を形成するようにしたものがある。このような画像形成装置では、シートに画像を形成する場合、まず画像情報に応じて感光体ドラムを露光して感光体ドラム上に静電気的な潜像を形成させる。次に、この静電気的な潜像を現像器においてトナーによって現像することにより、トナー像として顕像化させ、このトナー像を転写部において給紙部から給送されたシートに転写するようにしている。そして、この後、シートを定着部に設けられた定着ローラと加圧ローラとの定着ニップに搬送し、トナー像を永久画像としてシートに定着させるようにしている。

また、従来の画像形成装置においては、画像形成装置本体にシート収納部である給紙カセットを着脱自在に装着している。そして、画像形成時には、給紙カセットに収納されたシートをシート給送ローラにより送り出した後、シート搬送装置により、画像形成部に搬送するようにしている。

ところで、近年、版を作らないメリットを生かし、小部数の印刷市場向けとして上述の画像形成装置が提供されてきているが、この軽印刷市場では、多種のシートに対応することが要求される。特に、坪量が６０ｇ／ｍ^２以下の薄いシートは１枚あたりの単価及び配送時のコストメリットにより、特に使用頻度が高い。しかし、シートは搬送ガイドに案内されながら搬送ローラにより搬送されるが、シートを搬送する際、ガイドとの間の微小な摩擦抵抗や、微小な静電気により、シートがガイドに貼り付く場合がある。特に、薄いシートは剛度（剛性）が小さいため、わずかにガイドに貼り付いた場合でも、座屈を生じ、ジャムが発生することがある。

一方、搬送ガイドを設けることなく、搬送ローラのみでシートを搬送するようにすると、薄いシートの場合、剛度が小さいため、搬送する際、シートの先端が下方に撓むようになる。このため、薄いシートを搬送する場合には、搬送ローラの間隔を薄紙が座屈しない距離で配置しなければならない。通常は、搬送ローラの間隔を最小サイズのシートの長さより若干短く配置しているが、薄いシートを搬送する装置では、通常よりも短い間隔で搬送ローラを配置しなければならず、搬送ローラの数が増えてしまう。

そこで、従来は、薄いシートを搬送する際に、シートをシート搬送方向に対し直交する幅方向に撓ませることにより、シートの実質的な剛度を高めて（腰付けをして）搬送を行う装置が考案されている。このような装置としては、例えば胴体部分の両側部にフランジ部を設けたローラとコロとを備えており、ローラとコロとによりシートを挟持して搬送する際、フランジ部によりシートを幅方向で撓ませる（特許文献１参照）。

また、多種のマテリアルに対応するために、シートの実質的な剛度を高めるための腰付け部を弾性体にて構成するものもある。このような構成のものとしては、例えばローラ本体部の軸方向の一端部に腰付けローラを周方向に沿って突出して設けると共に、この腰付けローラを、柔軟性を有する素材で形成している（特許文献２参照）。

特開平９−１１０２６０号公報 特開２００５−２７２１１１号公報

しかし、シートを撓ませることにより腰付して搬送する従来の画像形成装置においては、シート搬送の際、フランジ部での屈曲により、シートに軽微な折れが発生する場合がある。なお、フランジ部や腰付けローラを弾性体で形成し、屈曲を軽微にした場合でも、常にシートの幅方向の同一位置には圧力が大きく掛かるため、シートが折れなくとも、画像が転写された後のシートを搬送する際、画像上にスジ状の光沢ムラが生じることがある。

なお、光沢ムラの原因としては、ローラ部とフランジ部の周速の違いによる摺擦跡がある。また、定着後にトナーが完全に固まっていない状態では、微少な圧の違いでも、画像表面の表面粗さが異なってしまうため、光沢ムラとして視認されてしまう。

また、シートを撓ませて波形状にした状態で搬送する場合、波形状となった状態でシートが下流に配置されている搬送ローラに達するようになる。しかし、搬送中の波形状は安定しないため、シートが搬送ローラに達し、この後、搬送ローラによりシートが挟持されるとき、シート先端の折れが発生することがある。

図１２の（ａ）は腰付けローラ８０１にシートＳが挟持され始めた状態を表すものであり、図１２の（ｂ）は搬送中にシートＳの先端波形状が安定しない例を表す図である。図１２の（ｃ）は、シート先端波形状が不安定な状態で、下流の搬送ローラに達した状態を示す図であり、このときシートは波形状により、奥側は上コロ８０２に当接しながら、手前側は搬送ローラ８０３に当接しながらローラニップに案内される。そして、このような状態で挟持される場合、ローラニップの奥及び手前側において、シートＳの進入挙動が異なるため、シート先端に折れが発生することがある。

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、シートの剛度が低い場合でも、シートを安定して搬送することのできる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、シートを搬送する搬送ローラ対と、前記搬送ローラ対のシート搬送方向下流側に設けられた下流側搬送ローラ対とを備えた画像形成装置において、前記搬送ローラ対は、複数の駆動ローラを有し、前記複数の駆動ローラの少なくとも一つの駆動ローラをローラ軸の軸方向に移動可能に設けた駆動ローラ部と、前記複数の駆動ローラのそれぞれに圧接する従動ローラと、移動可能な前記駆動ローラを、ローラ軸の軸方向に往復動作させる往復機構と、を備え、前記往復機構は、前記駆動ローラを前記従動ローラとによりシートを挟持した状態で初期位置から前記ローラ軸の軸方向に移動させて搬送するシートを撓ませ、シートが前記下流側搬送ローラ対に達するときにはシートに形成された撓みを減少させるように前記ローラを往復動作させることを特徴とすることを特徴とするものである。

本発明のように、駆動ローラを、シートを撓ませながら移動させ、シートが下流側搬送ローラ対に達するときにはシートの撓みを減少させた状態に戻すことにより、シートの剛度が低い場合でも、シートを安定して搬送することができる。

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画像形成装置の概略構成を示す図。 上記カラー画像形成装置の両面搬送装置に設けられた第１ローラユニットの斜視図。 上記第１ローラユニットを構成する第１搬送ローラ対の構成を説明する断面図。 上記カラー画像形成装置の制御ブロック図。 上記第１ローラユニットのシート搬送動作を説明する第１の図。 上記第１ローラユニットのシート搬送動作を説明する第２の図。 シート先端位置と上記第１搬送ローラのゴムローラのスラスト方向の移動量（＝シートの湾曲量）の関係を表す図。 上記第１ローラユニットのシート搬送動作を説明する第３の図。 上記第１ローラユニットの厚いシートを搬送するときの状態を説明する図。 本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置に設けられたローラユニットの構成を説明する斜視図。 上記ローラユニットの構成を説明する上視図。 従来の画像形成装置のシート搬送動作を示す図。

以下、本発明を実施するための形態を、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画像形成装置の概略構成を示す図である。図１において、１はカラー画像形成装置であり、１Ａはカラー画像形成装置本体（以下、装置本体という）である。

装置本体１Ａには、画像形成部１Ｂと、シートＳを搬送するシート給送部１Ｃと、画像形成部１Ｂで形成されたトナー画像をシート給送部１Ｃにより給送されたシートＳに転写する転写部１Ｄとが設けられている。また、装置本体１Ａには、シートを搬送するシート搬送装置１Ｅが設けられている。画像形成部１Ｂは、それぞれ感光体ドラム９１、露光装置９３、現像器９２、一次転写装置４５、帯電手段９９及びクリーナ９５等を備えたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の画像形成ユニット９０，９６〜９８を備えている。なお、各画像形成ユニット９０，９６〜９８の形成する色は、これら４色に限定されるものではなく、また色の並び順もこの限りではない。

シート給送部１Ｃは、シートＳをリフトアップ装置１１の上に積載する形で収納するシート収納部１０と、シート収納部１０に収納されたシートＳを送り出すシート給送手段１２とを備えている。なお、このシート給送手段１２としては給紙ローラ等による摩擦分離を利用する方式や、エアによる分離吸着を利用する方式等が挙げられるが、本実施の形態においては、エアによる給紙方式を例に挙げている。また、転写部１Ｄは、駆動ローラ４２、テンションローラ４１及び二次転写内ローラ４３等のローラ類によって張架され、図中矢印Ｂの方向へと搬送駆動される中間転写ベルト４０を備えている。ここで、この中間転写ベルト４０は、一次転写装置４５により与えられる所定の加圧力及び静電的負荷バイアスにより、感光体ドラム上に形成されたトナー像が転写されるものである。また、この中間転写ベルト４０は、略対向する二次転写内ローラ４３及び二次転写外ローラ４４により形成される二次転写部において所定の加圧力と静電的負荷バイアスを与えることでシートＳへ未定着画像を吸着させるものである。

シート搬送装置１Ｅは、搬送ユニット２０、斜行補正装置３０、定着前シート搬送部５１、分岐搬送装置６０、反転搬送装置７０、両面搬送装置８０等から構成されている。なお、定着前シート搬送部５１は、二次転写部でトナー像が転写されたシートを、定着装置５０の定着ニップに搬送するものである。

そして、このような構成のカラー画像形成装置１において、画像を形成する際には、まず、感光体ドラム９１を図中矢印の方向に回転させ、予め帯電手段９９により感光体ドラム表面を一様に帯電させる。この後、回転する感光体ドラム９１に対し、送られてきた画像情報の信号に基づいて露光装置９３が発光し、この光を反射手段９４等を適宜経由して照射することにより感光体ドラム９１上に潜像が形成される。

次に、このようにして感光体ドラム９１上に形成された静電潜像に対して、現像装置９２によるトナー現像が行われ、感光体ドラム上にトナー像が形成される。この後、一次転写装置４５により所定の加圧力及び静電的負荷バイアスが与えられ、中間転写ベルト４０上にトナー像が転写される。なお、画像形成部１ＢのＹ、Ｍ、Ｃ及びＢｋの各画像形成ユニットに９０，９６〜９８よる画像形成は、中間転写ベルト上に一次転写された上流のトナー像に重ね合わせるタイミングで行われる。この結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト４０上に形成される。なお、感光体ドラム９１上に僅かに残った転写残トナーはクリーナ９９により回収され、再び次の画像形成に備える。

また、シートＳは、シート給送手段１２により画像形成部１Ｂの画像形成タイミングに合わせて送り出される。この後、シートＳは搬送ユニット２０に設けられた搬送パス２０ａを通過して搬送中のシートの位置ズレ及び斜行を補正するための斜行補正装置３０に搬送される。そして、斜行補正装置３０により位置ズレ及び斜行が補正された後、シートＳは、二次転写内ローラ４３及び二次転写外ローラ４４により形成される二次転写部へと搬送され、二次転写部において中間転写ベルト４０上のフルカラーのトナー像が二次転写される。なお、中間転写ベルト４０１上に僅かに残った転写残トナーはクリーナ４６により回収され、再び次の画像形成に備える。

次に、このようにトナー像が二次転写されたシートＳは定着前搬送部５１により定着装置５０へと搬送される。そして、この定着装置５０において所定の加圧力と、一般的にはヒータ等の熱源による加熱効果を加えることにより、シートＳ上のトナーをシートＳ上に溶融固着させる。次に、このようにして得られた定着画像を有するシートＳは分岐搬送装置６０により、そのまま排紙トレー６１上に排出される。なお、シートＳの両面に画像を形成する場合には、不図示の切替部材の切替により、この後、反転搬送装置７０へと搬送される。

ここで、このように反転搬送装置７０へと搬送されると、シートＳはスイッチバック動作を行うことで先後端を入れ替え、両面搬送装置８０に設けられた再搬送通路Ｒへと搬送される。この後、シート給送部１Ｃから搬送されてくる後続ジョブのシートとのタイミングを合わせてシート搬送装置２０が有する再給紙パス２０ｂから合流し、同様に二次転写部へと送られる。画像形成プロセスに関しては１面目と同様なので省略する。

ところで、本実施の形態において、両面搬送装置８０には、例えば同様の構成の２つのローラユニット８０Ａ，８０Ｂが連続して、配置されている。ここで、第１ローラユニット８０Ａは、図２に示すように、搬送ローラ対である第１搬送ローラ対１００と、第１搬送ローラ対１００のシート搬送方向下流側に設けられた下流側搬送ローラ対である第２搬送ローラ対２００とを備えている。

第１搬送ローラ対１００は、駆動ローラ部１００Ａと、従動ローラ１００Ｂとを備えている。駆動ローラ部１００Ａは、シャフト１０１と、シャフト１０１に対しスラスト方向（軸方向）方向に移動可能に設けられたカムフランジ１０２ａ，１０２ｂと、カムフランジ１０２ａ，１０２ｂが固着されたゴムローラ１０３ａ，１０３ｂとを備えている。なお、この駆動ローラ部１００Ａの駆動ローラであるゴムローラ１０３ａ，１０３ｂには、それぞれ従動ローラ１００Ｂを構成するコロ１０７ａ，１０７ｂが圧接している。

カムフランジ１０２ａ，１０２ｂは、付勢部材である、ばね１０４ａ，１０４ｂにより、各々シャフト１０１の両端側に付勢されている。シャフト１０１の端部には第２搬送ローラ対２００と同一の駆動源であるステッピングモータ１０６が連結されている。そして、ステッピングモータ１０６が回転すると、シャフト１０１と共にゴムローラ１０３ａ，１０３ｂが回転し、ゴムローラ１０３ａ，１０３ｂの対向に配置されたコロ１０７ａ，１０７ｂとの挟持力によりシートＳを搬送する。

また、図３に示すように、シャフト１０１にはピン１０５ａ，１０５ｂが圧入されており、カムフランジ１０２ａ，１０２ｂには、このピン１０５ａ，１０５ｂが嵌合される溝１０２０ａ，１０２０ｂが形成されている。そして、シャフト１０１のピン１０５ａ，１０５ｂをカムフランジ１０２ａ，１０２ｂの溝１０２０ａ，１０２０ｂに嵌合することにより、カムフランジ１０２ａ，１０２ｂはシャフト１０１と共に回転すると共に、スラスト方向にも移動可能となる。

ここで、図２に示すように、カムであるカムフランジ１０２ａ，１０２ｂの、シャフト１０１の軸方向に対して直交する方向の側面には、円筒を斜めにカットした形状のカム面１０２ｃが形成されている。また、両面搬送装置８０（装置本体）の不図示のフレームには、弾性体である板バネ１１４ａ，１１４ｂが設けられている。そして、この支持部である板バネ１１４ａ，１１４ｂに、ばね１０４ａ，１０４ｂにより付勢されたカムフランジ１０２ａ，１０２ｂのカム面１０２ｃに当接する当接部である突き当て部材１１３ａ，１１３ｂが弾性的に支持されている。

そして、突き当て部材１１３ａ，１１３ｂに、カムフランジ１０２ａ，１０２ｂのカム面１０２ｃが突き当たることにより、シャフト１０１が回転すると、ゴムローラ１０３ａ，１０３ｂがカムフランジ１０２ａ，１０２ｂと一体にスラスト方向に移動する。なお、２つのカムフランジ１０２ａ，１０２ｂのカム位相は、ピン１０５ａ，１０５ｂの位相を合わせることにより一致している。

第２搬送ローラ対２００は、駆動ローラ部２００Ａと、従動ローラ２００Ｂとを備えている。駆動ローラ部２００Ａは、シャフト２０１と、シャフト２０１に対しスラスト方向に移動可能に設けられたカムフランジ２０２ａ，２０２ｂと、カムフランジ２０２ａ，２０２ｂが固着された駆動ローラであるゴムローラ２０３ａ，２０３ｂとを備えている。なお、このカムフランジ２０２ａ，２０２ｂは、ばね２０４ａ，２０４ｂにより、各々シャフト２０１の両端側に付勢されている。また、カムフランジ２０２ａ，２０２ｂのカム面２０２ｃに、板バネ１１４ａ，１１４ｂにより弾性的に支持されている突き当て部材１１３ａ，１１３ｂが突き当たっている。

ここで、このシャフト２０１には、ステッピングモータ１０６がプーリ１０８，２０８、タイミングベルト１０９を介して連結されており、これによりステッピングモータ１０６が回転すると、このシャフト２０１も回転駆動される。そして、シャフト２０１が回転すると、ゴムローラ２０３ａ，２０３ｂがカムフランジ２０２ａ，２０２ｂと一体にスラスト方向に移動する。

また、シャフト２０１が回転すると、シャフト２０１と共にゴムローラ２０３ａ，２０３ｂが回転し、ゴムローラ２０３ａ，２０３ｂの対向に配置されたコロ２０７ａ，２０７ｂとの挟持力によりシートＳを搬送する。なお、２つのプーリ１０８，２０８は同一部品であるため、第１及び第２搬送ローラ対１００，２００の位相及びカムフランジ２０２，２０２のカム位相を同じにすることができる。

なお、図２において、１１０はシャフト１０１に固定されているスリット板であり、このスリット板１１０には検知孔１１０ｈが形成されている。１１１はホームポジションセンサであり、ホームポジションセンサ１１１によってスリット板１１０の検知孔１１０ｈを検知することにより、第１搬送ローラ対１００の位相を、後述する図４に示す装置本体内のコントローラ５００で判断する。

また、１１２は第１搬送ローラ対１００のシート搬送方向上流に設けられ、シートの有無を検知するシート検知センサであり、このシート検知センサ１１２によりコントローラ５００は、第１ローラユニット８０Ａに搬送されたシートの有無を判断している。また、搬送ローラ対１００及び搬送ローラ対２００の間にはシートを案内する不図示のガイドがシートＳを挟むように配置されている。

図４は、画像形成装置１の制御ブロック図である。図４において、５００は画像読取装置全体を制御する制御部であるコントローラであり、このコントローラ５００は、ＣＰＵ５０１、プログラム格納用ＲＯＭ５０３、データの一時保管用ＲＡＭ５０２、通信用Ｉ／Ｏ５０４から構成されている。そして、ＣＰＵ５０１は、ＲＯＭ５０３に格納された制御プログラムにより動作する。また、ＣＰＵ５０１には、ＡＤ変換部５０５を介し、ホームポジションセンサ１１１、シート検知センサ１１２の信号を認識し、ドライバ５０６を介してステッピングモータ１０６の回転動作を制御している。

次に、第１ローラユニット８０Ａのシート搬送動作について説明する。図５はシートＳが第１搬送ローラ対１００に到達する直前の状態を示す図である。ここで、薄いシートＳが反転搬送装置７０より第１搬送ローラ対１００に搬送されてくるが、この際、第１搬送ローラ対１００は停止している。

そして、このとき図５の（ａ）及び（ｂ）に示すように、カムフランジ１０２ａ，１０２ｂと一体のゴムローラ１０３ａ，１０３ｂは、最も両者の間隔が開いた状態となっている。なお、このように両者の間隔が開いた状態となる初期位置であるゴムローラ１０３ａ，１０３ｂのスラスト位置はホームポジションセンサ１１１により検知可能である。したがって、ＣＰＵ５０１は、ホームポジションセンサ１１１からの検知信号に基づいてステッピングモータ１０６を停止させることにより、予めゴムローラ１０３ａ，１０３ｂを、最も両者の間隔が開いた状態にすることができる。

次に、シートＳの先端をシート検知センサ１１２が検知すると、ＣＰＵ５０１は、第１搬送ローラ対１００にシートが到達するタイミングに合わせてステッピングモータ１０６を回転させる。これにより、カムフランジ１０２ａ，１０２ｂがゴムローラ１０３ａ，１０３ｂと共に、かつ突き当て部材１１３ａ，１１３ｂに突き当たりながら回転する。

この結果、ゴムローラ１０３ａ，１０３ｂは、ばね１０４ａ，１０４ｂに抗しながら、カムフランジ１０２ａ，１０２ｂのカム面１０２ｃの形状に応じて図６の矢印に示すように、シャフト１０１の幅方向の中央側に移動する。そして、このようにゴムローラ１０３ａ，１０３ｂが移動すると、シートＳのゴムローラ１０３ａ，１０３ｂと当接している部分が、ゴムローラ１０３ａ，１０３ｂとの間の摩擦により、シャフト１０１の中央側に移動する。これにより、シートＳが幅方向に撓む（湾曲する）。

図７はシート先端位置とゴムローラ１０３ａ，１０３ｂのスラスト方向の移動量（＝シートの湾曲量）の関係を表す図である。なお、図７において、横軸で示す第１搬送ローラ対１００と第２搬送ローラ対２００の間隔は、ゴムローラ１０３ａ，１０３ｂの周長に設定している。したがって、実線で示すように、シート先端が第１搬送ローラ対１００と第２搬送ローラ対２００の中間地点にあるとき、ゴムローラ１０３ａ，１０３ｂは最大に移動して最も接近し、シートＳの湾曲量（撓み量）も大きくなる。

一方、シート先端が第２搬送ローラ対２００に到達する時には、ゴムローラ１０３ａ，１０３ｂはカムフランジ１０２ａ，１０２ｂのカム面１０２ｃの形状に応じてホームポジションに戻る。これにより、湾曲状態（撓み状態）が減少、若しくは消滅して、シートＳは平坦化する。この場合、ローラとシートとのスリップにより、湾曲状態が消滅しない場合があるが、シートの先端が折れるほどの大きさの湾曲が残らないようにゴムローラの摩擦係数を設定すればよい。なお、本実施の形態では、第１搬送ローラ対１００と第２搬送ローラ対２００の中間地点で最も湾曲が大きくなる例を示したが、シートＳの湾曲状態は、なるべく第２搬送ローラ対２００に到達する直前まで維持した方がシートＳの座屈に対して有利である。このため、カムフランジ１０２ａ，１０２ｂのカム面１０２ｃの形状は、点線で示すように最大湾曲位置が搬送ローラ対２００に近づくように形成しても良い。

次に、一旦平坦化されたシートＳの先端は、図８の（ａ）及び（ｂ）に示すように、第２搬送ローラ対２００に到達し、この後、第２搬送ローラ対２００により搬送される。なお、シートＳが第２搬送ローラ対２００に到達したとき、シートＳの先端は平坦化されているので、シートＳは第２搬送ローラ対２００に引っ掛かることなく第２搬送ローラ対２００のニップ部に進入し、この後、第２搬送ローラ対２００により挟持搬送される。また、シートＳが搬送されてくる際、第２搬送ローラ対２００の、カムフランジ２０２ａ，２０２ｂと一体のゴムローラ２０３ａ，２０３ｂは、最も両者の間隔が開いた状態となっている。

この後、ゴムローラ２０３ａ，２０３ｂが回転すると共に、ゴムローラ２０３ａ，２０３ｂと一体にカムフランジ２０２ａ，２０２ｂのカム面２０２ｃが、突き当て部材１１３ａ，１１３ｂに突き当たりながら回転する。これにより、ゴムローラ２０３ａ，２０３ｂは、ばね２０４ａ，２０４ｂに抗しながら、シャフト２０１の中央側に移動する。そして、ゴムローラ２０３ａ，２０３ｂがシャフト２０１の中央側に移動すると、ゴムローラ２０３ａ，２０３ｂとの間の摩擦により、シートＳのゴムローラ２０３ａ，２０３ｂと当接している部分がシャフト２０１の中央側に移動する。これにより、シートＳが幅方向に湾曲する。

また、このとき第１搬送ローラ対１００のゴムローラ１０３ａ，１０３ｂも、第２搬送ローラ対２００のゴムローラ２０３ａ，２０３ｂと同期して動作する。これにより、シートＳが第１搬送ローラ対１００と第２搬送ローラ対２００によって挟持搬送される際、シートＳは、第１搬送ローラ対１００と第２搬送ローラ対２００によって同じ幅方向の位置で同じ大きさだけ幅方向に湾曲する。

次に、一旦平坦化されたシートＳの先端は、シート搬送方向下流側の第２ローラユニット８０Ｂ（図１参照）に到達し、この後、第２ローラユニット８０Ｂにより搬送される。そして、この後、シートＳは第２ローラユニット８０Ｂにより、湾曲及び平坦化を繰り返し、やがて下流側の搬送ローラ対である搬送ユニット２０の搬送ローラ対２０Ａに先端が平坦化した状態で達する。

一方、シートの先端が第２ローラユニット８０Ｂに達すると、この後、シートＳの後端が第１ローラユニット８０Ａの第１搬送ローラ対１００を抜ける。そして、シートＳの後端が第１搬送ローラ対１００を抜けたことをシート検知センサ１１２からの検知信号により検知すると、ＣＰＵ５０１は、ステッピングモータ１０６の停止動作に入る。

ここで、シートＳの後端が第１搬送ローラ対１００を抜けたとき、シートのサイズによっては、第１搬送ローラ対１００が、最もゴムローラ間隔が開いた次のシートに備えるためのホームポジションで停止しない場合がある。この場合、ゴムローラ１０３ａ，１０３ｂは初期位置よりも軸方向中央側に位置するので、この後、第１搬送ローラ対１００が回転すると、既述した図７に示す曲線がずれてしまう。

この場合は、湾曲が消滅することなくシートが第２搬送ローラ対２００に達するようになる。そこで、ＣＰＵ５０１は、シート後端が第１搬送ローラ対１００を抜けたことを検知すると、検知部であるホームポジションセンサ１１１からの信号に基づいてステッピングモータ１０６を停止させる。これにより、第１搬送ローラ対１００にシートが達する前に、シャフト１０１の周方向の位相を、ゴムローラ１０３ａ，１０３ｂの周方向の位相を初期位置で停止させるような位相に合わせることができる。この結果、第１搬送ローラ対１００をホームポジションで停止させることができる。なお、この際、第２搬送ローラ対２００においても、同様な位相合わせが行われる。

ところで、厚いシートは剛度（剛性）が大きいので、厚いシートを搬送する時にはシートを湾曲させる必要もなく、逆に湾曲させる場合には、非常に大きな力が必要となり、駆動負荷が増大することによる駆動源や伝達機構のコストアップを招く。また、湾曲させた場合、湾曲部が不図示の搬送ガイドと接触する場合があり、この場合には搬送ガイドとの間に大きな摺擦力が生じ、シートに傷が生じたり、あるいはジャムを発生したりすることがある。

このため、厚いシートを搬送する場合には、シートが湾曲しないように構成する必要がある。そこで、本実施の形態においては、既述したように、突き当て部材１１３ａ，１１３ｂを板バネ１１４ａ，１１４ｂで支持すると共に、板バネ１１４ａ，１１４ｂのバネ力を、厚紙の剛度よりも弱く設定している。この結果、図９に示すように厚いシートを搬送する時にはカム面１０２ｃ，２０２ｃに押圧されて板バネ１１４ａ，１１４ｂがシャフト１０１，２０１の軸方向の両端側にそれぞれ変形するだけで、ゴムローラ１０３ａ，１０３ｂ，２０３ａ，２０３ｂは移動しない。

このように、カムフランジ１０２ａ，１０２ｂ，２０２ａ，２０２ｂが回転してもシートＳの剛度によりゴムローラ１０３ａ，１０３ｂ，２０３ａ，２０３ｂが移動しない場合がある。この場合は、突き当て部材１１３ａ，１１３ｂが板バネ１１４ａ，１１４ｂと一体に軸方向の端部側に移動する。そして、このように構成することにより、厚いシートを搬送する場合には、厚いシートが湾曲しないようにすることができる。

以上説明したように、本実施の形態においては、シートを搬送する際、ゴムローラ１０３ａ，１０３ｂ，２０３ａ，２０３ｂを、シートを撓ませながら移動させるようにしている。また、シートが第２搬送ローラ対２００、あるいは搬送ユニット２０の搬送ローラ対２０Ａに達するときにはシートの撓みを減少、若しくは消滅させた状態で移動前の初期位置に戻るように往復動作させるようにしている。

これにより、シートが薄く剛度が低い場合でも、シート先端が折れることなくシートを安定して搬送することができる。また、上流と下流との搬送ローラの間隔を狭くする必要がないため、搬送ローラの個数を減らし、コスト上昇を抑えることができる。さらに、フランジを用いてシートに腰付けを行う構成ではないので、シート搬送の際、フランジ部での屈曲が発生することがない。このため、シートの腰付けによる光沢スジなどの画像欠陥を軽減し、多種のマテリアルにも対応が可能となる。

なお、本実施の形態では、ゴムローラ１０３ａ，１０３ｂ及びゴムローラ２０３ａ，２０３ｂがホームポジションに戻った時に第２搬送ローラ対２００及び搬送ユニット２０の搬送ローラ対２０Ａに到達するように設定している。しかし、シートの先端に折れが生じない程度であれば、シートに小さい湾曲が生じている状態で第２搬送ローラ対２００及び搬送ユニット２０の搬送ローラ対２０Ａに到達するようにゴムローラがホームポジションに戻るタイミングをずらしても良い。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図１０は、本実施の形態に係る画像形成装置に設けられたローラユニットの構成を説明する図である。なお、図１０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、詳細な説明は省略する。

図１０において、３０１ａ、３０１ｂは、第１搬送ローラ対１００のシャフト１０１の、ゴムローラ１０３ａ，１０３ｂの近傍位置に固着された第１かさ歯車である小かさ歯車である。３０２ａ、３０２ｂは、両面搬送装置８０の不図示のフレームに設けられ、小かさ歯車３０１ａ、３０１ｂと噛合してシャフト１０１と平行に回転する第２かさ歯車である大かさ歯車である。なお、３０４ａ、３０４ｂは、ゴムローラ１０３ａ，１０３ｂの側面に固着されたローラフランジである。

なお、大かさ歯車３０２ａ，３０２ｂの上面には、図１１に示すように偏心カム３０３ａ，３０３ｂが一体に形成されている。そして、この偏心カム３０３ａ，３０３ｂにはゴムローラ１０３ａ，１０３ｂのローラフランジ３０４ａ，３０４ｂが、ばね１０４ａ，１０４ｂにより付勢されて圧接している。なお、第２搬送ローラ対２００も同様の構成となっている。

ここで、本実施の形態において、小かさ歯車３０１ａ，３０１ｂと大かさ歯車３０２ａ，３０２ｂのギア（歯数）比は１：２となっている。これにより、第１搬送ローラ対１００が２回転すると、小かさ歯車３０１ａ，３０１ｂと大かさ歯車３０２ａ，３０２ｂのギア比により大かさ歯車３０２ａ，３０２ｂが１回転する。そして、このように大かさ歯車３０２ａ，３０２ｂが１回転すると、偏心カム３０３ａ，３０３ｂの作用により、ゴムローラ１０３ａ，１０３ｂがローラ軸であるシャフト１０１の軸方向に一往復する。

このように、本実施の形態において、ゴムローラ１０３ａ，１０３ｂを往復動作させる往復機構は、小かさ歯車３０１ａ，３０１ｂ、大かさ歯車３０２ａ，３０２ｂ、偏心カム３０３ａ，３０３ｂ及びばね１０４ａ，１０４ｂにより構成される。また、この往復機構により、第１搬送ローラ対１００が２回転することにより、ゴムローラ１０３ａ，１０３ｂがシャフト１０１の軸方向に一往復する。つまり、本実施の形態においては、小かさ歯車３０１ａ，３０１ｂと大かさ歯車３０２ａ，３０２ｂとにより、シャフト１０１が２回回転（複数回転）すると、偏心カム３０３ａ，３０３ｂが１回転する駆動伝達部が構成される。

ここで、既述した第１の実施の形態においては、ゴムローラ１０３の周長と、第１搬送ローラ対１００と第２搬送ローラ対２００間の距離を同一にしている。この場合、ローラ間距離を伸ばしたいときには、ローラ径を大きくする必要が生じてしまう。しかし、本実施の形態のように第１搬送１００が２回転すると、ゴムローラ１０３ａ，１０３ｂが１回移動するように構成することにより、同一のローラ径でも搬送ローラ間隔を２倍にすることができる。なお、大かさ歯車３０２ａ，３０２ｂの歯数を、小かさ歯車３０１ａ，３０１ｂの歯数の整数倍とすることにより、搬送ローラ間隔を整数倍に拡げることができる。

このように、本実施の形態においても、既述した第１の実施の形態と同じ作用、効果を奏するものであり、シートが薄く剛度が低い場合でも、シート先端が折れることなくシートを安定して搬送することができる。

ところで、これまで述べた第１及び第２の実施の形態では、ゴムローラを両方とも移動させたが、少なくとも一つのゴムローラを往復動作させるようにすれば良く、またゴムローラの数は２個に限る必要はない。また、これまでの説明においては、ゴムローラを往復動作させる往復機構として、カム機構を例に説明したが、本発明は、これに限らない。往復機構として、例えばモータやソレノイドなどの専用アクチュエータを用いてゴムローラを移動させるようにしても良い。さらに、シートの厚さ等の剛度を検知する手段によって専用アクチュエータによるゴムローラ移動量を制御することにより、シートの湾曲量を細かく調整することが可能である。

また、これまでの説明においては、両面搬送装置８０に設けられた搬送ローラ対に本発明を適用した例を述べたが、比較的屈曲の少ない場所に設けられる搬送ローラ対にも本発明を適用可能である。さらに、これまでは電子写真方式を用いた画像形成装置に対して本発明を適用した例について説明したが、インクジェット方式や熱転写方式等その他の画像形成方式の画像形成装置について、本発明を適用してもよい。

１…カラー画像形成装置、１Ａ…カラー画像形成装置本体、１Ｂ…画像形成部、１Ｅ…シート搬送装置、２０Ａ…搬送ローラ対、８０…両面搬送装置、８０Ａ，８０Ｂ…ローラユニット、１００…第１搬送ローラ対、１００Ａ…駆動ローラ部、１００Ｂ…従動ローラ、１０１…シャフト、１０２ａ，１０２ｂ…カムフランジ、１０２ｃ…カム面、１０３ａ，１０３ｂ…ゴムローラ、１０４ａ，１０４ｂ…ばね、１０６…ステッピングモータ、１０７ａ，１０７ｂ…コロ、１１１…ホームポジションセンサ、１１３ａ，１１３ｂ…突き当て部材、１１４ａ，１１４ｂ…板バネ、２００…第２搬送ローラ対、２００Ａ…駆動ローラ部、２００Ｂ…従動ローラ、２０１…シャフト、２０２ａ，２０２ｂ…カムフランジ、２０２ｃ…カム面、２０３ａ，２０３ｂ…ゴムローラ、２０４ａ，２０４ｂ…ばね、３０１ａ，３０１ｂ…小かさ歯車、３０２ａ，３０２ｂ…大かさ歯車、３０３ａ，３０３ｂ…偏心カム、３０４ａ，３０４ｂ…ローラフランジ、５００…コントローラ、Ｓ…シート

Claims (8)

1. シートを搬送する搬送ローラ対と、前記搬送ローラ対のシート搬送方向下流側に設けられた下流側搬送ローラ対とを備えた画像形成装置において、
   前記搬送ローラ対は、
   複数の駆動ローラを有し、前記複数の駆動ローラの少なくとも一つの駆動ローラをローラ軸の軸方向に移動可能に設けた駆動ローラ部と、
   前記複数の駆動ローラのそれぞれに圧接する従動ローラと、
   移動可能な前記駆動ローラを、ローラ軸の軸方向に往復動作させる往復機構と、
   を備え、
   前記往復機構は、前記駆動ローラを前記従動ローラとによりシートを挟持した状態で初期位置から前記ローラ軸の軸方向に移動させて搬送するシートを撓ませ、シートが前記下流側搬送ローラ対に達するときにはシートに形成された撓みを減少させるように前記ローラを往復動作させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記往復機構は、前記移動可能な駆動ローラに設けられ、前記ローラ軸と共に回転するカムと、装置本体に設けられ、前記カムと当接する当接部と、前記カムを前記当接部に圧接するように付勢する付勢部材と、を備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記カムのカム面の形状を、前記移動可能な駆動ローラが前記初期位置から最大に移動したとき、シートの先端が前記搬送ローラ対と前記下流側搬送ローラ対の間の中間よりもシート搬送方向下流側となるような形状とすることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記当接部を弾性的に支持する支持部を備え、
   前記カムが回転しても、シートの剛度により前記移動可能な駆動ローラが移動しない場合には、前記カムにより押圧されて前記当接部が前記ローラ軸の軸方向の端部側に移動するようにすることを特徴とする請求項２又は３記載の画像形成装置。
5. 前記駆動ローラの周長を、前記搬送ローラ対と前記下流側搬送ローラ対との間の距離と同一とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記往復機構は、前記ローラ軸と共に回転する第１かさ歯車と、装置本体に設けられ、前記第１かさ歯車と噛合して前記ローラ軸と平行に回転する第２かさ歯車と、前記第２かさ歯車に設けられ、前記移動可能な駆動ローラに当接するカムと、前記移動可能な駆動ローラを前記カムに圧接するように付勢する付勢部材と、を備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
7. 前記第２かさ歯車の歯数を、前記第１かさ歯車の歯数の整数倍とすることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記ローラ軸の周方向の位相を検知する検知部を備え、
   前記検知部からの信号に基づき、前記下流側搬送ローラ対にシートが達する前に、前記移動可能な駆動ローラを前記初期位置で停止させるように前記ローラ軸の周方向の位相を合わせることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
   

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