(57)【要約】【課題】シートの斜行補正性能の高いシート搬送装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】シート搬送装置は、第１搬送部と、第１搬送部から搬送されてきたシートの斜行を補正する斜行補正部と、斜行補正部にて斜行が補正されたシートを搬送する第２搬送部５１と、を備えている。斜行補正部は、斜行補正ローラ５０１と、斜行補正ローラ５０１と当接して斜行補正ローラ５０１との間に挟持部Ｎ２を形成する挟持回転体５０２と、を備えている。斜行補正ローラ５０１及び挟持回転体５０２には駆動力が入力されていない。【選択図】図２
2020169091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを搬送する第１搬送部と、
前記第１搬送部のシート搬送方向下流に設けられ、前記第１搬送部から搬送されてきたシートの斜行を補正する斜行補正部と、
前記斜行補正部にて斜行が補正されたシートを搬送する第２搬送部と、を備え、
前記斜行補正部は、
斜行補正ローラと、
前記斜行補正ローラと当接して前記斜行補正ローラとの間に挟持部を形成する挟持回転体と、を備え、
前記斜行補正ローラ及び挟持回転体には駆動力が入力されていない、
ことを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
前記斜行補正ローラは、
前記シート搬送方向に直交する方向に延びる回転軸と、
前記回転軸に対して所定間隔を存して固定された複数の円筒形のローラ部と、を備えた、
ことを特徴とする請求項１記載のシート搬送装置。
【請求項３】
前記第２搬送部は、駆動力が伝達されて回転駆動する搬送ローラ対であり、
前記斜行補正ローラは、前記斜行補正ローラの回転軸方向から見て、前記回転軸が前記搬送ローラ対の一方のローラの外周よりも径方向内側に位置するように配設されている、
ことを特徴とする請求項１又は２記載のシート搬送装置。
【請求項４】
シートに画像を形成する画像形成部と、
請求項１乃至３のいずれか１項記載のシート搬送装置と、を備え、
前記シート搬送方向において、前記第２搬送部と前記画像形成部との間には、シートを搬送する搬送ローラ対が配設されていない、
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートを搬送するシート搬送装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式等の画像形成装置としては、給送カセットに収容されたシートをシート搬送装置によって画像形成部に搬送する構成が広く知られている。シート搬送装置には、給送カセットから搬送される過程で斜めになったシートの姿勢を補正し、画像形成部で形成された画像が傾いた状態でシートに転写されるのを防止する斜行補正部が設けられている。従来の斜行補正部においては、搬送されるシートの先端を係止し負荷をかけるシャッタ部材を設け、斜めに搬送されたシートにたわみを形成することで斜行を補正し、斜行を補正後、シャッタ部材がシートによって退避させられる構成が提案されている。この構成の場合、シートの剛度が低い薄紙でもシャッタ部材を退避できなければならず、シャッタ部材がシートに与える負荷を弱く設定する必要があった。その場合、シートの剛度が高い厚紙の場合、シートを十分にたわませることができず、斜行を補正する性能が低下してしまっていた。このため、特許文献１では、シャッタにロック機構を設け、厚紙での負荷を高め、斜行補正性能を向上させる構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１３３６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の構成は複雑な機構が必要であり、また、ロック機構を設けた場合であっても、シートの剛度に比例して負荷を高められるわけではない。このため、より剛度の高いシートでは十分にたわみを形成することができない虞があった。
【０００５】
そこで、本発明は、シートの斜行補正性能の高い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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、シートを搬送する第１搬送部と、前記第１搬送部のシート搬送方向下流に設けられ、前記第１搬送部から搬送されてきたシートの斜行を補正する斜行補正部と、前記斜行補正部にて斜行が補正されたシートを搬送する第２搬送部と、を備え、前記斜行補正部は、斜行補正ローラと、前記斜行補正ローラと当接して前記斜行補正ローラとの間に挟持部を形成する挟持回転体と、を備え、前記斜行補正ローラ及び挟持回転体には駆動力が入力されていない、ことを特徴とするシート搬送装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、駆動力が入力されていない斜行補正ローラと挟持回転体とによってシートの斜行を補正することによって、シートの厚さに応じてシートに掛かる負荷を変化させ、シートの斜行補正性能を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施の形態に係る画像形成装置を示す概略断面図である。
【図２】斜行補正部の構成を説明する斜視図である。
【図３】シートが斜行補正ローラ対にて挟持された際の静力学モデルを説明した概略断面図である。
【図４】斜行補正ローラ対におけるシートに掛かる負荷を示したグラフである。
【図５】（ａ）斜行したシートが斜行補正ローラ対に挟持される直前の状態を示す図である。（ｂ）シートの先端の前面側が斜行補正ローラ対に挟持され、負荷を受けている状態を示す図である。（ｃ）シートの先端が斜行補正ローラ対を押し広げている状態を示す図である。
【図６】前面斜行補正ローラ部と背面斜行補正ローラ部が一体的に回転しない場合を示した図である。
【図７】シートの斜行補正率を示したグラフである。
【図８】シートの斜行補正の際に生じる音圧を示したグラフである。
【図９】（ａ）斜行補正ローラ対の変形例を示した斜視図である。（ｂ）斜行補正ローラ対の他の変形例を示した斜視図である。
【図１０】第２の実施の形態の斜行補正部の構成を説明する斜視図である。
【図１１】第２の実施の形態の斜行補正部の配置を説明する概略断面図である。
【図１２】（ａ）斜行補正ローラ対の変形例を示す斜視図である。（ｂ）斜行補正ローラ対の変形例を示す断面図である。
【図１３】斜行補正ローラ対の変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して本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について説明をする。なお、本実施の形態においては、画像形成装置としてレーザープリンタを用いた例について説明する。また、以下の説明において、シートとは、普通紙の他にも、コート紙等の特殊紙、封筒やインデックス紙等の特殊形状からなる記録材、及びオーバーヘッドプロジェクタ用のプラスチックフィルムや布などを含むものとする。更に、原稿もシートの概念に含まれるものであり、原稿は、白紙でも、片面又は両面に画像が形成されていても良いものとする。加えて、ユーザーと対向する画像形成装置の面を前面、この前面とは反対側の面を背面といい、これら画像形成装置の前後に向かう方向を前奥方向という。更に、この前奥方向と直交する方向を幅方向というものとする。
【００１０】
（第１の実施の形態）
図１は、画像形成装置１の構成を装置の前面側から見た場合を示す概略断面図である。図１に示すように、画像形成装置１は、電子写真記録方式によって画像を形成するものであり、装置本体２と、シート収容部としての給送カセット３と、給送カセット３からシートを搬送するシート搬送部４と、を備えている。また、画像形成装置１は、シートに画像を形成する画像形成部６と、シートに対してトナー像を定着させる定着部７と、シートを排出する排出部８と、シートの両面に画像を形成する際にシートを搬送する両面搬送部９と、を備えている。
【００１１】
給送カセット３は、シートＳを積載する積載板３０を有し、積載板３０は、シートＳを給送する給送ローラ４１ａにシートＳの最上面が当接する位置まで上昇することが可能である。シートＳの最上面が給送ローラ４１ａに当接すると、シートＳは、図示矢印Ｒ１方向に回転する給送ローラ４１ａによって、搬送ローラ４１ｂと分離ローラ４２によって形成される分離ニップ部Ｎ１に給送される。シートＳは分離ニップ部Ｎ１において１枚ずつ分離された後に斜行補正部５に向かって搬送される。
【００１２】
シート搬送部４は、上述した第１搬送部としての搬送ローラ４１ｂと、斜行補正部５と、斜行補正部５によって斜行が補正されたシートを画像形成部６の転写ニップＴＮに向かって搬送する第２搬送部としての転写前ローラ対５１と、を備えて構成されている。斜行補正部５は、搬送ローラ４１ｂのシート搬送方向下流に設けられており、第１回転体としての斜行補正ローラ５０１と、挟持回転体（挟持部材）としての挟持ローラ５０２と、を有する斜行補正ローラ対５０を備えている。なお、本実施の形態においては、上記シート搬送装置４においてシートの斜行が行われるため、このシート搬送装置４を斜行補正装置と呼ぶことも出来る。
【００１３】
搬送ローラ４１ｂによって搬送されたシートＳの先端は、斜行補正ローラ対５０によって負荷を掛けられる。その負荷によって、シートＳの先端は斜行補正ローラ対５０の挟持部Ｎ２に揃えられ、斜行が補正される。斜行が補正されたシートＳの先端は、搬送ローラ４１ｂの搬送力とシートＳの剛度によって、斜行補正ローラ対５０の挟持部Ｎ２を通過し、転写前ローラ対５１に到達した時点で、転写前ローラ対５１によって画像形成部６に搬送される。なお、斜行補正ローラ対５０により斜行が補正されるメカニズムの詳細は後述する。
【００１４】
画像形成部６は、像担持体としての感光体ドラム６１と、露光手段６２と、現像手段６３と、転写ローラ６４と、を有する。画像形成部６は、コントローラ等の制御手段（不図示）が画像信号を受信することによって画像形成動作を開始させられ、感光体ドラム６１が回転駆動する。感光体ドラム６１は回転過程で、不図示の帯電手段により一様に帯電処理され、露光手段６２により画像信号に応じて露光される。これにより、感光体ドラム６１の表面上に静電潜像が形成され、その後、現像手段６３により現像されることで感光体ドラム６１の表面上にトナー像が形成される。転写ローラ６４は、感光体ドラム６１に当接して転写ニップＴＮを形成する。感光体ドラム６１の表面上に形成されたトナー像は、転写ニップＴＮにおいて斜行補正部５によって搬送されたシートＳに転写された後に、定着部７において加熱及び加圧されることでシートＳ上に定着される。定着部７でトナー像が定着されたシートＳは排出部８の排出ローラ対８１によって排出トレイ８２に排出される。
【００１５】
両面印刷をする場合は、定着部７でトナー像が定着されたシートＳを両面搬送部９に導く。具体的には、まず、搬送路切替フラッパ９１を不図示のアクチュエータで図１の点線の位置に移動させる。シートＳは搬送路切替フラッパ９１の上面を通過し、反転搬送ローラ対９２に受け渡される。シートＳの後端が搬送路切替フラッパ９１の上面に到達した時点で、搬送路切替フラッパ９１は不図示のアクチュエータによって図１の実線の位置に移動させられる。その後、反転搬送ローラ対９２を逆転駆動させ、シートＳを両面搬送ローラ対９３まで搬送する。シートＳは反転搬送路を両面搬送ローラ対９３、両面再給送ローラ対９４によって搬送されて再度、斜行補正部５へと導かれ、前述の印刷動作がシートの裏面に対して行われる。
【００１６】
＜斜行補正部の構成＞
次に、斜行補正部５の詳細な構成について図２を用いて説明する。図２は上述した斜行補正ローラ対５０及び転写前ローラ対５１を備えた斜行補正ユニットの斜視図である。図２に示すように、斜行補正ローラ５０１はシリコンゴムで形成された複数（本実施の形態では２つ）のローラ部５０１ａ、５０１ｂと、金属で形成された回転軸としての斜行補正ローラ軸５０１ｃで構成されている。これら２つのローラ部５０１ａ、５０１ｂは、それぞれ軸方向から見て、その外周の形状が円形となる円筒形の部材であり、斜行補正ローラ軸５０１ｃに対して軸方向に所定間隔を存して固定されている。なお、以下の説明において、本体前面側のローラ部５０１ａを前面斜行補正ローラ部と、背面側のローラ部５０１ｂを背面斜行補正ローラ部というものとする。
【００１７】
前面斜行補正ローラ部５０１ａ、背面斜行補正ローラ部５０１ｂは搬送されるシートＳの中央に対して、左右均等の位置に配置されるように、上述した斜行補正ローラ軸５０１ｃに対して圧入されている。斜行補正ローラ軸５０１ｃは不図示のフレームによって回転自在に保持されている。また、挟持ローラ５０２も前面側と背面側の二つのローラ部（以下挟持ローラ部という）５０２ａ，５０２ｂを備えて構成さている。各挟持ローラ部５０２ａ，５０２ｂは、一体的に形成された挟持ローラ軸５０２ｃを有し、それが挟持ローラホルダ５０３に形成された凹部である挟持ローラ保持部５０３ａに回転自在に係合されることで保持される。挟持ローラホルダ５０３は一体的に形成されている挟持ローラホルダ軸５０３ｂが不図示のフレームに回転自在に保持されている。挟持ローラホルダ５０３が挟持バネ５０４によって付勢されることで、上記二つの挟持ローラ部５０２ａ，５０２ｂはそれぞれ前面斜行補正ローラ部５０１ａ、背面斜行補正ローラ部５０１ｂと当接し挟持部Ｎ２が形成される。即ち、上記挟持バネ５０４は、挟持部Ｎ２において斜行補正ローラ５０１と挟持部材としての挟持ローラ５０２との間に挟持圧を付与する付勢部材いうことができる。なお、本実施の形態では、挟持バネ５０４によって挟持ローラ５０２を斜行補正ローラ５０１に対して付勢させて挟持部Ｎ２を構成したが、斜行補正ローラ５０１を挟持ローラ５０２に対して付勢しても良い。また、これら斜行補正ローラ５０１及び挟持ローラ５０２が互いに相手方に向かって付勢されるように構成しても良い。即ち、挟持バネ５０４は、斜行補正ローラ５０１及び挟持ローラ５０２のどちらか一方を他方に向かって付勢する付勢部材であれば良い。また、付勢部材としては、バネだけでなく、例えば、ゴムなどによって形成されても良い。
【００１８】
上記斜行補正ローラ５０１及び挟持ローラ５０２を備えて構成された斜行補正ローラ対５０は、ギア等の駆動伝達機構が設けられておらず、従動回転するのみとなっている。即ち、本実施の形態に係る斜行補正ローラ対５０においては、斜行補正ローラ５０１及び挟持ローラ５０２のいずれに対してもモータ等の動力源から駆動力が入力されるようには構成されていない。そして、これら斜行補正ローラ５０１及び挟持ローラ５０２は共に、挟持部Ｎ２を通過するシートに対して従動回転する従動ローラとなっている。
【００１９】
斜行補正ローラ対５０の下流には転写前ローラ対５１が配置されている。この転写前ローラ対５１は、画像形成タイミングに合わせて転写ニップＴＮに対してシートを搬送するレジストレーションローラ対であり、シート搬送方向において画像形成部６との間に他の搬送ローラ対が配設されていない直前の搬送ローラ対である。より詳しくは、転写前ローラ対５１は、転写前駆動ローラ５１１と、転写前従動ローラ５１２と、を備えて構成されている。転写前駆動ローラ５１１はシリコンゴムで形成された三つのローラ部５１１ａ１〜５１１ａ３を備えており、これらローラ部５１１ａ１〜５１１ａ３は幅方向に延伸した金属製の転写前駆動ローラ軸５１１ｃに対して圧入されている。転写前駆動ローラ軸５１１ｃは不図示のフレームにより、軸支されることで回転自在に固定されている。転写前従動ローラ５１２も同様に、三つのローラ部５１２ａ１〜５１２ａ３を備えている。各ローラ部５１２ａ１〜５１２ａ３は、転写前従動ローラ軸５１２ｃが一体的に形成されており、それが転写前従動ローラホルダ５１３に形成された凹部である転写前従動ローラ保持部５１３ａに回転自在に係合することで保持される。転写前従動ローラホルダ５１３は不図示のフレームに転写前駆動ローラ５１１方向にスライド自在に保持されており、転写前従動ローラバネ５１４によって付勢されることで、転写前駆動ローラ５１１との間でニップを形成する。転写前駆動ローラ軸５１１ｃには転写前ローラギア５１５が一体的に回転するように配置され、不図示の駆動源からの駆動力が不図示のギア列を介して転写前ローラギア５１５に伝達される。これにより、転写前駆動ローラ５１１は図中矢印Ｒ２方向に回転し、ニップされているシートを下流に搬送する。即ち、第２搬送部としての転写前ローラ対５１は、不図示の駆動源から駆動力が伝達されて回転駆動し、シートを搬送する搬送ローラ対となっている。
【００２０】
＜斜行補正部の静力学モデル＞
次に斜行補正ローラ対５０によりシートに負荷をかけるメカニズムを説明する。図３は斜行補正ローラ対５０の挟持部Ｎ２に、剛体と仮定したシートＳが挟持された状態の静力学モデルを示した概略断面図である。本実施の形態では、説明を簡略化するために斜行補正ローラ５０１と挟持ローラ５０２の中心を結んだ線を図３のｘ方向とした場合に、シートＳはｘ方向に直交するｙ方向に搬送されると仮定した。図３に示すように、挟持ローラ５０２には挟持バネ５０４による挟持力Ｐが発生しており、この挟持力ＰによりシートＳは斜行補正ローラ５０１との接触点において、斜行補正ローラ５０１の接線と直交する方向に垂直抗力Ｎａを受ける。シートＳは挟持ローラ５０２との接触点においても同様に、挟持ローラ５０２の接線と直交する方向に垂直抗力Ｎｂを受ける。また、斜行補正ローラ５０１表面の摩擦係数をμ１、挟持ローラ５０２の摩擦係数をμ２とした場合、シートＳは斜行補正ローラ５０１の接線方向に摩擦力μ１・Ｎａを受け、挟持ローラ５０２の接線方向には摩擦力μ２・Ｎｂを受ける。挟持力Ｐがｘ方向に加わっている場合、斜行補正ローラ軸５０１ｃはｘｙ方向ともに固定されているため、シートＳが受ける負荷Ｆは以下の式のようになる。なお、以下の式中においては、斜行補正ローラ５０１の接線とシートとの角度をθａ、挟持ローラ５０２の接線とシートとの角度をθｂとしている。また、斜行補正ローラ対５０の摺動抵抗や慣性モーメント、シートとのスリップ等の影響は小さいため省略した。
【００２１】
【数１】
2020169091.tif 000003
【００２２】
ここで、上記斜行補正ローラ５０１及び挟持ローラ５０２のローラ部の外周面は、挟持部Ｎ２において、接線の傾きが、周方向において挟持部Ｎ２のニップ点から離れるに従って、大きくなるように形成された曲面となっている。このため、シートＳの厚さを考慮した場合、シートの厚みが厚くなればなるほど、θａ、θｂはそれぞれ９０°に近づくため、シートＳが受ける負荷Ｆも大きくなる。図４は負荷Ｆの実測値を縦軸に示したグラフである。図４に示す通り、普通紙（シート厚ｔ＝０．１ｍｍ）は約１００ｇｆの負荷であったのに対し、厚紙（シート厚ｔ＝０．２ｍｍ）の場合、約１４０ｇｆとなり、負荷が大きくなっている。
【００２３】
＜斜行補正部の斜行補正メカニズム＞
次に、斜行補正部による斜行補正のメカニズムを説明する。図５（ａ）〜（ｃ）は、シートＳ先端の前面側が先行するように斜行した場合の斜行補正メカニズムを説明した概略断面図である。具体的には、図５（ａ）は斜行したシートＳが斜行補正ローラ対５０に挟持される直前の状態を示している。図５（ｂ）はシートＳ先端の前面側が斜行補正ローラ対５０に挟持され、負荷を受けている状態を示している。図５（ｃ）はシートＳ先端が斜行補正ローラ対５０を押し広げている状態を示している。また、それぞれ図中左方は前面斜行補正ローラ部５０１ａ側を、右方は背面斜行補正ローラ部５０１ｂ側を示している。
【００２４】
図５（ａ）に示す通り、シートＳの前面側の先端が前面斜行補正ローラ部５０１ａと挟持ローラ部５０２ａに挟持される直前、シートＳの背面側の先端は挟持部Ｎ２の上流側に離れている。このとき、斜行補正ローラ対５０は停止している。また、転写前駆動ローラ５１１（転写前駆動ローラ部５１１ａ１）はＲ２方向に回転している。シートＳが搬送ローラ４１ｂによってさらに搬送されると、前述のようにシートＳの前面側先端は挟持部Ｎ２に挟持され負荷Ｆを受ける。シートＳの剛度が低い場合、シートＳの先端が負荷Ｆを受けると、シートＳは図５（ｂ）の前面側の図が示すように斜行補正ローラ対５０の上流に設けられている斜行補正部上流ガイド５８の近づくようにたわむ。シートＳの前面側がたわんでいる間に、シートＳの背面側先端が搬送され続け、背面斜行補正ローラ部５０１ｂと挟持ローラ部５０２ｂとの挟持部Ｎ２に近づく。
【００２５】
シートＳがたわむことができなくなった時点で、シートＳの先端前面側は負荷Ｆ以上の力で挟持部Ｎ２を押し広げ、図５（ｃ）のように挟持部Ｎ２を越える（通過する）。このとき、前面斜行補正ローラ部５０１ａはシートＳとの摩擦力によってＲ３方向に回転する。同時に、斜行補正ローラ軸５０１ｃを介して固定されている背面斜行補正ローラ部５０１ｂもＲ３方向に回転する。背面斜行補正ローラ部５０１ｂが回転しているため、背面斜行補正ローラ部５０１ｂと挟持ローラ部５０２ｂとの挟持部Ｎ２に挟持されたシートＳの背面側先端は、負荷Ｆを受けず搬送される。よってシートＳの背面側がたわむことはない。これにより、シートＳの前面側と背面側でたわみ量、つまり実際に搬送される距離に差ができるため、その差分の斜行を補正することができる。
【００２６】
図６は、前面斜行補正ローラ部５０１ａと背面斜行補正ローラ部５０１ｂが一体的に回転しない場合を示した図である。図５（ａ）〜（ｃ）と同様、図６の左図は前面斜行補正ローラ部５０１ａ側を、右図は背面斜行補正ローラ部５０１ｂ側を示している。図６に示すように、前面側でシートＳ先端が前面斜行補正ローラ部５０１ａと挟持ローラ部５０２ａとの挟持部Ｎ２を越えた時、背面側で背面斜行補正ローラ部５０１ｂが停止していると、背面側でも前面側と同様、シートＳ先端を挟持部Ｎ２で挟持する。よって、シートＳの背面側先端も負荷Ｆを受け、シートＳがたわみ始める。シートＳの背面側がたわんでいる間に、シートＳの前面側先端が下流に搬送されることになるため、シートＳの前面側の先端と背面側の先端は同様にたわみが形成され、たわみ量に差ができない。よって、斜行を補正することができない。また、前面斜行補正ローラ部５０１ａとシートＳとの摩擦力が小さく、前面斜行補正ローラ部５０１ａが回転しない場合も同様に、たわみ量に差ができないため斜行を補正することができない。
【００２７】
以上のメカニズムから、シートＳと斜行補正ローラ５０１との関係は、斜行補正ローラ５０１の摺動抵抗等のトルクをＴ、半径をｒとし、シートＳと斜行補正ローラ５０１との摩擦係数をμ１とすると、以下の式のようになる。
【００２８】
【数２】
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【００２９】
シートＳが搬送ローラ４１ｂによって斜行補正ローラ対５０の下流側を搬送され、転写前ローラ対５１に到達するまで、斜行補正ローラ５０１および挟持ローラ５０２はシートＳとの摩擦力により従動回転する。同時に斜行補正されたシートＳの先端が再度斜行しないように、シートＳと斜行補正ローラ５０１との間でスリップが発生し、転写前ローラ対５１に到達するまで斜行することが無いようにローラ表面の摩擦係数やローラの摺動抵抗を設定する必要がある。本実施の形態ではさらに、スリップの影響を最小限に抑えるため斜行補正ローラ対５０と転写前ローラ対５１の距離を配置しうる最短距離となるように設定している。しかしながら、これに限らず、スリップの発生が十分抑えられる設定となっていれば、斜行補正ローラ対５０と転写前ローラ対５１の距離が離れていても良い。
【００３０】
剛度が高くたわみにくいシートの場合は、斜行を補正する性能が悪化する虞があるものの、本実施の形態の構成においては、悪化の影響を低減することができる。剛度はシートの厚さの影響が大きいため、一般的に剛度の高いシートは厚さが厚くなる。静力学モデルで説明したように、本実施の形態の構成はシートの厚みが厚い場合は、シートが受ける負荷Ｆが大きくなる。よって、よりたわみやすくなるため剛度の高いシートであっても、斜行を補正する性能を維持することができる。図７は従来のシャッタ構成と本実施の形態の構成における斜行補正率を比較したグラフである。グラフの縦軸の斜行補正率は、斜行補正部によって、シートの斜行量が何％補正できたかを示したものであり、以下の計算式で計算した値である。
【００３１】
【数３】
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【００３２】
図７に示す通り、従来のシャッタによる斜行補正技術では破線で示した通り、普通紙の斜行補正率が約６５％あるのに対し、厚紙になると斜行補正率が約４５％へと低下してしまう。それに対し、実線で示した本実施の形態の構成では、普通紙の斜行補正率約６５％に対し、厚紙の斜行補正率が約７０％と向上させることができている。なお、図７の斜行補正率は斜行補正部上流ガイド５８の形状によっても変化する。
【００３３】
転写前ローラ対５１によって搬送されたシートＳの後端が斜行補正ローラ対５０を抜けると、斜行補正ローラ対５０はシートＳから受けていた摩擦力がなくなるためすぐに停止する。本実施の形態の構成では４０ｍｓ程度の時間で停止するが、これは斜行補正ローラ対５０の慣性モーメントの低減や摺動抵抗等の外力を与えることで、より短時間に停止させることができる。斜行補正ローラ対５０が短時間で停止することで、後続のシートが間隔を開けずに斜行補正ローラ対５０に到達しても、斜行を補正することができる。よって、先行するシートの後端と後続のシートの先端の間隔を短くすることができ、単位時間に印刷可能な枚数を増やすことができる。
【００３４】
このように、本実施の形態では、駆動力が入力されていない斜行補正ローラ対５０によって搬送されて来たシートの斜行を補正する斜行補正部５を構成している。このため、簡単な構成で、シートの厚さに応じて、挟持部Ｎ２にて挟持したシートに掛かる負荷を変化させることができ、シート、特に厚紙に対する斜行補正性能を向上させることができる。
【００３５】
また、副次的な効果として、突発的に発生する音の低減があげられる。従来構成のように突出しているシャッタ部にシートを衝突させる構成の場合、シートＳの先端がシャッタ部に接触すると、微小な時間でシート速度が低下するため、大きな衝突音が発生していた。それに対し、本実施の形態の構成の場合、徐々に狭くなる挟持部Ｎ２にシートＳが入り込むため、徐々にシート速度が低下する。よって衝突音を小さくすることができる。図８は従来のシャッタ構成、本実施の形態の構成、及び転写前ローラ対５１のみで搬送する構成の三つの構成でシートを搬送した際の音圧を実測し比較したグラフである。グラフの横軸は搬送中の時刻を表し、縦軸は音圧を示したものである。なお、シートがシャッタに衝突する時刻、斜行補正ローラ対５０の挟持部Ｎ２に挟持される時刻、および転写前ローラ対５１のニップに入る時刻はすべて約１２０ｍｓに合わせてある。図に示す通り、破線で示した従来のシャッタ構成はシャッタにシート先端が衝突するときに衝突音（ＳＰ１）が発生する。また、シャッタが初期位置に戻ろうとする際にシートに接触するときの衝突音（ＳＰ２）も発生する。それに対して、実線で示した本実施の形態の構成では挟持部Ｎ２に入る時刻でも大きな衝突音は発生せず、通常の搬送ローラ対である転写前ローラ対５１のニップに入りこむときと同等の音しか発生していない。
【００３６】
＜変形例１＞
なお、本実施の形態では、斜行補正ローラ５０１にシリコンゴムで形成された二つのローラ部５０１ａ，５０１ｂをそれぞれ斜行補正ローラ軸５０１ｃに圧入していた。しかしこれに限らず、例えば図９（ａ）のように、斜行補正ローラのローラ部を軸方向に長い一つのローラ部２５０１とした構成にしても良い。また、図９（ｂ）のように、挟持ローラのローラ部を軸方向に長い一つのローラ部２５０２とした構成にしても良い。更に、これらの構成をそれぞれ組み合わせたりしても良い。また、本実施の形態では、シートをたわませて斜行を補正する構成を説明したが、この限りではなく、シートに負荷を与えることで回転させ斜行を補正する構成であっても良い。
【００３７】
＜第２の実施の形態＞
第１の実施の形態においては、斜行補正ローラ対を転写前ローラ対の上流に設けた構成について説明した。これに対し、第２の実施の形態では、斜行補正ローラ対を転写前ローラ対の略同軸上に設ける構成とする。なお、本実施の形態の構成は、斜行補正ローラ対と転写前ローラ対の位置関係を除いて、第１の実施の形態と同様であるため、第１の実施の形態と同様の部分については同様の符号を付与し説明を省略する。
【００３８】
斜行補正部１０５の詳細な構成について図１０を用いて説明する。図１０は斜行補正部１０５における二つのローラ対を示した斜視図である。本実施の形態では、斜行補正ローラ対１５０、転写前ローラ対１５１が略同軸上に配置されている。転写前ローラ対１５１は転写前駆動ローラ１５１１、転写前従動ローラ１５１２、転写前駆動ローラ軸１５１１ｃを備えて構成されている。転写前駆動ローラ１５１１はシリコンゴムで形成された三つのローラ部１５１１ａ１〜１５１１ａ３を備えており、これら三つの転写前駆動ローラ部が幅方向に延伸した金属製の転写前駆動ローラ軸１５１１ｃに圧入されている。転写前駆動ローラ軸１５１１ｃは不図示のフレームにより、軸支されることで回転自在に固定されている。転写前従動ローラ１５１２も同様に三つのローラ部１５１２ａ１〜１５１２ａ３を備えており、各転写前従動ローラ部１５１２ａ１〜１５１２ａ３は、転写前従動ローラホルダ１５１３によって保持されている。これら転写前従動ローラ部１５１２ａ１〜１５１２ａ３が転写前従動ローラバネ１５１４によって転写前駆動ローラ部１５１１ａ１〜１５１１ａ３に向かって付勢されることで、転写前従動ローラ１５１２は転写前駆動ローラ１５１１との間でニップを形成する。転写前駆動ローラ軸１５１１ｃには転写前ローラギア１５１５が一体的に回転するように配置され、この転写前ローラギア１５１５には、不図示の駆動源からの駆動力が不図示のギア列を介して伝達される。この駆動力が伝達されると、転写前駆動ローラ１５１１は図中矢印Ｒ２方向に回転し、ニップされているシートを下流に搬送する。
【００３９】
斜行補正ローラ１５０１は二つのローラ部１５０１ａ、１５０１ｂを備えて構成されている。なお、以下の説明においては、本体前面側のローラ部１５０１ａを前面斜行補正ローラ部と、背面側のローラ部１５０１ｂを背面斜行補正ローラ部という。これら前面斜行補正ローラ部１５０１ａ及び背面斜行補正ローラ部１５０１ｂは、斜行補正ローラ軸１５０１ｃに対して圧入されている。また、前面斜行補正ローラ部１５０１ａ及び背面斜行補正ローラ部１５０１ｂの間にて、斜行補正ローラ軸１５０１ｃが転写前従動ローラ部１５１２ａ２を貫通している。
【００４０】
本実施の形態において、転写前従動ローラ部１５１２ａ２は、その中心部に転写前従動ローラ穴１５１２ｄが空いた中空形状となっており、斜行補正ローラ軸１５０１ｃはその穴に隙間を持って挿入されている。前面斜行補正ローラ部１５０１ａ、背面斜行補正ローラ部１５０１ｂは、中央の転写前従動ローラ１５１２を挟み込むように配置され、斜行補正ローラ軸１５０１ｃに圧入により固定されている。また、前面斜行補正ローラ部１５０１ａ、背面斜行補正ローラ部１５０１ｂは搬送されるシートＳの中央に対して、左右均等の位置に配置されている。更に、斜行補正ローラ軸１５０１ｃは不図示のフレームによって回転自在に保持されている。
【００４１】
加えて、挟持ローラ１５０２も前面側と背面側の二つのローラ部１５０２ａ，１５０２ｂを備えて構成さている。これら挟持ローラ部１５０２ａ，１５０２ｂについても、その中央部に挟持ローラ穴１５０２ｄが形成されており、この挟持ローラ穴１５０２ｄに転写前駆動ローラ軸１５１１ｃが隙間を持って挿入されている。なお、転写前従動ローラ部１５１２ａ２、挟持ローラ部１５０２ａ，１５０２ｂはそれぞれ軸に圧入されている前面及び背面斜行補正ローラ部１５０１ａ，１５０１ｂ、転写前駆動ローラ部１５１１ａ１〜１５１１ａ３に挟まれている。このため、これら転写前従動ローラ部１５１２ａ２、挟持ローラ部１５０２ａ，１５０２ｂは、上述したローラ部の間に位置することができる順番で挿入される。挟持ローラ部１５０２ａ，１５０２ｂは挟持ローラホルダ１５０３によって保持され、挟持ローラホルダ１５０３が挟持バネ１５０４によって付勢される。これにより、二つの挟持ローラ部１５０２ａ，１５０２ｂは、それぞれ前面斜行補正ローラ部１５０１ａ、背面斜行補正ローラ部１５０１ｂに当接し、挟持部Ｎ２が形成される。斜行補正ローラ対１５０は、ギア等の駆動伝達機構が設けられておらず、従動回転するのみとなっている。
【００４２】
次に図１１を用いて、斜行補正ローラ対１５０の挟持部と転写前ローラ対１５１の位置関係について説明する。図１１は実線で示した斜行補正ローラ対１５０と破線で示した転写前ローラ対１５１の位置関係を示した断面図である。図１１に示すように、斜行補正ローラ対１５０は転写前ローラ対１５１に対して、上流側にわずかに移動した位置に配置されている。斜行補正ローラ軸１５０１ｃが転写前従動ローラ穴１５１２ｄに対して小さいため、斜行補正ローラ軸１５０１ｃおよび斜行補正ローラ１５０１を上流側に移動した位置で保持することが可能となっている。また、挟持ローラ穴１５０２ｄは転写前駆動ローラ軸１５１１ｃに対して大きいため、挟持ローラ１５０２を上流側に移動した位置で保持することが可能となっている。図１１に示す距離Ｌは、斜行補正ローラ対１５０の挟持部と転写前ローラ対のニップとの距離を示している。本実施の形態の構成においてはＬ＝３ｍｍとしている。
【００４３】
上述したように、本実施の形態において、斜行補正ローラ１５０１は、その回転軸方向から見て、斜行補正ローラ軸１５０１ｃが転写前ローラ対１５１の一方のローラの外周よりも径方向内側に位置するように配設されている。これにより、第１の実施の形態で説明した効果に加え、斜行補正ローラ対１５０と転写前ローラ対１５１の距離を短縮することができるため、斜行補正ローラ対のスリップによる斜行補正性能の悪化の影響を低減できる。また、第１の実施の形態の構成よりも斜行補正ローラ対１５０及び転写前ローラ対１５１からなる斜行補正ユニットの断面図上の専有面積が小さくなるため、省スペース化も可能となって、シート搬送装置をコンパクトに構成することができる。
【００４４】
なお、本実施の形態では、中央部の転写前従動ローラ部１５１２ａ２を斜行補正ローラ軸１５０１ｃに挿入後、前面斜行補正ローラ部１５０１ａ及び背面斜行補正ローラ部１５０１ｂを圧入した。また、挟持ローラ部１５０２ａ，１５０２ｂも同様に、転写前駆動ローラ部１５１１ａ１，１５１１ａ３を圧入する前に、転写前駆動ローラ軸１５１１ｃに挿入した。しかしながら、以上の構成に限らず、例えば、斜行補正ローラ部や転写前駆動ローラ部をそれぞれ転写前従動ローラ穴１５１２ｄや挟持ローラ穴１５０２ｄよりも小さくすれば、ローラ圧入後であっても挿入することが可能となる。
【００４５】
＜変形例２＞
上述した実施の形態の構成では、斜行補正部５を転写ニップＴＮの直前に配置した構成で説明したが、この限りではない。例えば、図１の両面搬送ローラ対９３や両面再給送ローラ対９４に第１の実施の形態や第２の実施の形態の構成を適用しても良い。即ち、上述したようにシートの両面に画像を形成するために片面に画像が形成された後に再度、画像形成部６に向かってシートを搬送するシート搬送装置に対して適用しても良い。加えて、本発明は、例えば、ＡＤＦにおけるシート搬送装置などに適用されても良い。また、第１及び第２の実施の形態ともに、斜行補正ローラの材質をシリコンゴム、斜行補正ローラ軸を金属軸にしていたが、この限りではなく、例えば軸とローラを樹脂で一体的に形成したものであっても良い。その際、前述の数２の式に示すように、斜行補正ローラがシートによって回転させられるような設定にしておけば良い。更に、斜行補正ローラ部の数も本実施の形態では二つとしたが、それ以上の数であっても良い。
【００４６】
また、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、挟持ローラ３５０２に形成された挟持ローラ軸３５０２ｃを不図示のフレームに回転自在に固定し、斜行補正ローラ３５０１を発泡ゴム等の柔らかい材質で形成しても良い。そして、この斜行補正ローラ３５０１に対して、上記挟持ローラ３５０２を食い込ませるようにして挟持部Ｎ３を形成する構成であっても良い。
【００４７】
更に、図１３に示すように、斜行補正ローラ４５０１の斜行補正ローラ軸４５０１ｃにエンコーダ４５０１ｄを一体的に回転するように固定し、回転検知センサ５９で斜行補正ローラ４５０１の回転を検知しても良い。この構成であれば、シートＳによって斜行補正ローラ４５０１が回転を開始したことを検知可能であるため、シートＳの先端を検知することが可能となる。また、シートＳ搬送中はエンコーダ４５０１ｄが回転し続けるが、搬送不良が発生しシートＳが停止した場合にはエンコーダ４５０１ｄが停止する。よって搬送不良も検知可能である。さらにエンコーダ４５０１ｄの角速度も検知が可能であるため、シートＳの搬送速度も予測することができ、斜行補正ローラ４５０１の上下流の搬送ローラの摩耗による直径変化等も予測することができる。
【００４８】
なお、上記実施の形態では、電気写真方式の画像形成装置に本発明を適用する例を示したが、本発明は、これに限定されることはなく、例えば、インクジェット方式の画像形成装置など、電子写真方式以外の画像形成装置に適用しても良い。また、電気写真方式の画像形成装置であっても、レーザープリンタの他に、複写機、ファクシミリ、及びこれらの機能を備えた複合機などの画像形成装置に設けられても良い。加えて、排出部下流に取付けが可能なシート後処理装置のステイプラの前やパンチャの前に配置し、シートの斜行補正に適用しても良い。
【符号の説明】
【００４９】
１：画像形成装置、４：シート搬送装置（シート搬送部）、５：斜行補正部、６：画像形成部、４１ｂ：第１搬送部（搬送ローラ）、５１：第２搬送部（転写前ローラ対）、５０１：斜行補正ローラ、５０１ａ，５０１ｂ：ローラ部、５０１ｃ：回転軸（斜行補正ローラ軸）、５０２：挟持ローラ（挟持回転体）、Ｎ２：挟持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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