(57)【要約】【課題】回転体を用いるシート搬送装置（カール矯正機構、ローラ離間機構を含む）の構成の簡略化と小型化を図る。【解決手段】ゴム部材２２により構成された、シートを搬送するための回転体２１と、前記回転体２１のゴム部材２２に設けた形状記憶合金アクチュエータ２３と、前記形状記憶合金アクチュエータ２３に通電するための通電手段２４と、を有し、前記通電手段２４による前記形状記憶合金アクチュエータ２３への通電により、前記回転体２１の径を変更することを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性部材により構成された、シートを搬送するための回転体と、
前記回転体の弾性部材に設けた形状記憶合金アクチュエータと、
前記形状記憶合金アクチュエータに通電するための通電手段と、を有し、
前記通電手段による前記形状記憶合金アクチュエータへの通電により、前記回転体の径を変更することを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
前記形状記憶合金アクチュエータを有する回転体を少なくとも一つ用いた一対の回転体を有し、前記通電手段による通電により前記一対の回転体を圧接または離間させることを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項３】
前記形状記憶合金アクチュエータを有する回転体を少なくとも一つ用いた一対の回転体を有し、前記通電手段による通電を制御することにより前記一対の回転体の一方の回転体に対する他方の回転体への侵入量を変更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。
【請求項４】
前記形状記憶合金アクチュエータを有する回転体を一対有し、前記通電手段による通電を制御することにより前記一対の回転体のいずれか一方の回転体が他方の回転体に侵入する向きを変更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。
【請求項５】
大径に形状記憶処理を施した螺旋状の形状記憶合金アクチュエータを小径に変形させて、前記回転体の内周に沿って螺旋状もしくは円形状に配置したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
【請求項６】
小径に形状記憶処理を施した螺旋状の形状記憶合金アクチュエータを大径に変形させて、前記回転体の外周に沿って螺旋状もしくは円形状に配置したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
【請求項７】
シートに画像を形成する画像形成装置において、シートを搬送するシート搬送装置として、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のシート搬送装置を備えた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、回転体によりシートを搬送するシート搬送装置及びこのシート搬送装置を有する複写機・プリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機・プリンタ等の画像形成装置においては、画像形成部にて形成されたトナー画像がシート上に転写され、前記シートは加熱部にてトナー画像が加熱されて更に搬送される。前記シートは表裏を反転して排出され、あるいは前記シートの表裏を反転して再び画像形成部に給送される。このような画像形成装置においては、回転体によりシートを搬送する種々のシート搬送装置が用いられている。
【０００３】
このシート搬送装置としては、シートを挟持搬送しつつカール矯正を行うカール矯正機構が配置されたもの（例えば、特許文献１参照）や、シートを挟持搬送するためのローラ対を離間可能に設けたもの（例えば、特許文献２参照）が開示されている。
【０００４】
前記カール矯正機構が配置されたシート搬送装置は、シートの様々なカールパターンに対応するために、シート挟持部（以下、ニップ部という）の湾曲方向が異なるローラ対をシート搬送方向に二組配置している。このようなシート搬送装置では、シートのカールの向きに応じて二組のローラ対を選択的に使用して最適なカールの矯正を行っている。
【０００５】
一方、離間可能なローラ対を設けたシート搬送装置は、シートの搬送時にはローラ対が圧接してシートを挟持搬送し、シートへの画像転写時には画像形成部への振動伝播を防止するためにローラ対を離間させている。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２２９７５８号公報
【特許文献２】特開２００２−１９９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述したように、カール矯正機構を備えたシート搬送装置は、シートの様々なカールパターンに対応するため、上カール矯正用と下カール矯正用のローラ対がそれぞれ必要である。この各ローラ対のニップ部におけるローラの侵入量（シートのカール矯正量）を調整する機構はモータやカムリンクにより構成されている。このため、構成が複雑であり、更に調整機構を有する各ローラ対をシート搬送方向に配置するために大きなスペースが必要である。
【０００８】
また、離間可能なローラ対を備えたシート搬送装置は、圧接したローラ対を離間させるための機構をモータやソレノイドコイルおよびカムリンクを用いて構成している。このため、構造が複雑であり、さらに離間機構を実現するために大きなスペースが必要である。
【０００９】
本発明の目的は、シート搬送装置の構成の簡略化及び小型化を図りつつ、回転体によりシートのカール矯正が行えるようにすることである。
【００１０】
また本発明の他の目的は、シート搬送装置の構成の簡略化及び小型化を図りつつ、回転体の圧接または離間が行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、弾性部材により構成された、シートを搬送するための回転体と、前記回転体の弾性部材に設けた形状記憶合金アクチュエータと、前記形状記憶合金アクチュエータに通電するための通電手段と、を有し、前記通電手段による前記形状記憶合金アクチュエータへの通電により、前記回転体の径を変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、回転体の弾性部材に設けた形状記憶合金アクチュエータに通電することにより、回転体の径を任意に変更することができるため、シート搬送装置に適用した場合、装置の簡略化及び小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１４】
まず、回転体によってシートを搬送するシート搬送装置を有する画像形成装置の一例を説明する。図３は電子写真方式の画像形成装置の構成を示す断面図であり、一例としてフルカラー画像形成装置を示したものである。画像形成装置１０は給送カセット１ａ〜１ｃを有し、給送カセット内に積載された記録紙等のシートは給送手段２ａ〜２ｃにより一枚ずつ給送される。この給送動作に連動して、画像形成部９にて作像動作が行われる。画像形成装置は、異なる６色のトナー現像装置４ａ〜４ｆを円環状に配置したロータリ型現像装置４を有し、感光体５を１つ有する。画像形成部９では、帯電装置３により感光体５が一様に帯電され、次いで露光装置８により感光体５上の感光部に潜像が形成される。そして現像装置４ａ〜４ｆと一次転写装置６によって上記の動作を６色分繰り返すことにより、中間転写ベルト７上に６色分のトナー像が形成される。
【００１５】
このトナー像は二次転写部にて二次転写装置３によりシートへ転写される。また、二次転写装置３は、転写時以外は離間するなどして中間転写ベルト７上のトナー像へ影響が出ないようにしている。
【００１６】
前述の如く給送されたシートは、斜行補正ローラ対１１にて搬送方向に対して平行に向きを補正され、前記二次転写部へ突入する。斜行補正ローラ対１１はシートが二次転写部に突入した後に離間動作を行うことで、斜行補正ローラ対１１と二次転写装置３の速度差などによりシート上の画像に影響が無いようにしている。
【００１７】
次にシートは定着装置１２へ搬送され、ローラ対のニップにより加圧、加熱をされ、トナー像がシート上に定着される。定着後、画像形成の完了したシートは搬送路１３を通って排出される。またはシートの裏面にも画像形成を行う場合は、シートは一度搬送路１４へ搬送されてから搬送路１５へ搬送されることにより表裏が反転され、再び画像形成部９へ給送され、前述の如く画像が形成された後、搬送路１３を通って排出される。
【００１８】
次に、図１及び図２を参照して、上記画像形成装置が有するシート搬送装置について説明する。図１及び図２はシート搬送装置の構成の概略を示す図である。
【００１９】
シート搬送装置は、シートを搬送するための回転体２１を有している。この回転体２１は、所定の弾性力を有する円柱状のゴム部材（弾性部材）２２により構成されている。このゴム部材２２には、形状記憶合金アクチュエータ２３が設けられている。ここでは回転体２１は、図１のように、螺旋状の形状記憶合金アクチュエータ１２を円形状に形成し、これをゴム部材２２の軸方向に沿って同軸上に複数個配置したものである。
【００２０】
この螺旋状の形状記憶合金アクチュエータ２３はゴム部材２２の中に埋め込んでもよいし、ゴム部材の内周又は外周に沿って配置してもよい。具体的に説明すると、後述する通電により形状記憶合金アクチュエータ２３が径方向に広がる方向への変形をするものでは、形状記憶合金アクチュエータ２３をゴム部材２２の内周に沿って設けるとよい。すなわち、形状記憶合金アクチュエータ２３を大径に形状記憶処理を施して小径に変形させた状態でゴム部材２２の内周に沿って配置すれば、通電加熱時にゴム部材２２を内側から広げて回転体２１の径が大きくなるように変形させることができる。また、形状記憶合金アクチュエータ２３が径方向に狭まる方向への変形をするものでは、形状記憶合金アクチュエータ２３をゴム部材２２の外周に沿って設けるとよい。すなわち、形状記憶合金アクチュエータ２３を小径に形状記憶処理を施して大径に変形させた状態でゴム部材２２の外周に沿って配置すれば、通電加熱時にゴム部材２２を外側から押し縮めて回転体２１の径が小さくなるように変形させることができる。なお、ゴム部材の外周に沿って設ける場合には、シートを搬送する面よりも一段下がった段差部を設けてそこに配置すればよい。
【００２１】
また、形状記憶合金アクチュエータ２３は通電加熱により、所定の径から径が広がったり狭まったりするが、通電を解除すると、ゴム部材２２の弾性力により所定の径に戻ることができるように該ゴム部材２２の弾性力が設定されている。これにより、回転体２１は、予め決められた径に設定されており、形状記憶合金アクチュエータ２３に通電することにより設定されている径と異なる径に変形され、通電が解除されると再び予め設定された径に戻る。
【００２２】
なお、回転体２１は各形状記憶合金アクチュエータ２３に通電するための通電手段２４を備えている。この通電手段２４によって形状記憶合金アクチュエータ２３へ通電することにより、上述したように回転体２１は形状記憶合金アクチュエータ２３の動作に追従して径を変更することができるようになっている。
【００２３】
図２では、前述した構成の回転体２１と硬質回転体２５を向かい合わせて配置させ、圧接部（ニップ）Ｎを形成する。回転体２１内部の形状記憶合金アクチュエータ２３には大径形状記憶処理（通電加熱により大径となるように変形する処理）を施しておく。これにより、通電をしない状態では、圧接部Ｎのシート搬送方向の領域が小さく、通電手段２４を用いて形状記憶合金アクチュエータ２３に通電加熱することで、圧接部Ｎのシート搬送方向の領域を大きくすることが可能となる。また、通電加熱の際の電力量を制御することで、回転体２１の変形量を制御することができるため、圧接部Ｎのシート搬送方向の領域（硬質回転体２５の回転体２１への侵入量）の調整も可能である。
【００２４】
〔実施例１〕
ここで、上記回転体の構成を用いたシート搬送装置の実施例１を説明する。この実施例では、シートのカールを矯正するカール矯正機構を備えたシート搬送装置を例示し、上記構成の回転体をカール矯正機構として用いている。図４及び図５にカール矯正機構の動作概略を、図６に具体的な構成を示す。
【００２５】
図４及び図５は図１で説明した回転体を互いに対向させた一対の回転体を示すものである。図４及び図５に示す回転体２１Ａ，２１Ｂは前述した回転体２１と同様の構成であり、それぞれゴム部材２２Ａ，２２Ｂ、形状記憶合金アクチュエータ２３Ａ，２３Ｂ、通電手段２４Ａ，２４Ｂで示している。
【００２６】
図４に示すように、通電手段２４Ａにより形状記憶合金アクチュエータ２３Ａに通電加熱をすると、回転体２１Ａが径が大きくなるように変形し、それに伴って回転体２１Ａのゴム部材２２Ａの表層の張力が大きくなる。このため、一方の回転体２１Ａが対向する他方の回転体２１Ｂに侵入するように変形し、下側に凸形状の圧接部（ニップ）Ｎが形成される。逆に、図５に示すように、通電手段２１Ｂにより形状記憶合金アクチュエータ２３Ｂに通電加熱すると、回転体２１Ｂが径が大きくなるように変形し、それに伴って回転体２１Ｂのゴム部材２２Ｂの表層の張力が大きくなる。このため、他方の回転体２１Ｂが一方の回転体２１Ａに侵入するように変形し、上側に凸形状の圧接部（ニップ）Ｎが形成される。
【００２７】
これにより、回転体２１Ａと回転体２１Ｂとにより挟持されて搬送されるシートは、通電手段２４Ａ，２４Ｂを選択的に通電制御することにより、上側に凸形状又は下側に凸形状にカールが付けられる。そのため、搬送されてくるシートのカールの向きと反対方向の向きのカールを付けるようにすることにより、シートのカールの矯正をすることが可能となる。
【００２８】
なお、通電手段２４Ａ，２４Ｂにより通電加熱時の電力量を調整することにより、回転体の侵入量を調整することができるため、シートに生じているカールの大きさに応じて最適な矯正をすることも可能である。
【００２９】
このように構成することにより、反転排出時やトナー積載量の大小などの様々なシートのカールパターンへの対応が実現できる。また一対の回転体により上下カール双方に対応するため、各カール方向毎に専用のカール矯正装置を配置する必要がなく、一つのローラ対による一つのカール矯正装置により任意の双方向のカールパターンに対応可能となる。そして、シート搬送装置の構成の簡略化及び小型化を図りつつ、前述した回転体によるシートのカール矯正が行える。
【００３０】
次に、図６を用いて具体的な構成を説明する。なお、一対の回転体は両方の回転体が形状記憶合金アクチュエータを有し、回転体の構成は同じである。ここでは一方の回転体の構成のみ説明する。
【００３１】
回転体２１Ａは、左右の枠体３１に設けられている軸受３２Ａにより回転可能な軸３３Ａに支持されている。軸３３Ａの端部には通電手段２４Ａが摺接しており、通電手段２４Ａは絶縁部材３４を介して枠体３１に取り付けられている。回転体２１Ａには、螺旋状に形成され、ゴム部材２２Ａの内部に円弧状で配置された形状記憶合金アクチュエータ２３Ａが軸方向に複数配置されている。各形状記憶合金アクチュエータ２３Ａは導線２６を介して接続されている。この形状記憶合金アクチュエータ２３Ａを接続する導線２６のうち、回転体端部の導線２６は、電極２７を介して軸３３Ａに接続されている。なお、図中２８は回転体両端に設けられたフランジ、２９は駆動力が伝達されるギアである。
【００３２】
なお、形状記憶合金アクチュエータ２３Ａを低抵抗の導線２６を用いて結合することにより、形状記憶合金アクチュエータ２３Ａの変形が回転体２１Ａの長手方向へ影響を及ぼさず、回転体２１Ａの径方向のみへ影響させる。このため、形状記憶合金アクチュエータ２３Ａの変形の方向を径方向のみに限定させることができる。
【００３３】
この回転体２１Ａと対向する回転体２１Ｂは、該回転体２１Ａと同様に構成されているため、ここでは詳しい説明を省略する。なお、回転体２１Ｂにおいて、回転体２１Ａと同等の機能を有する構成部材には同一符号にＢを付して図示している。
【００３４】
〔実施例２〕
ここで、上記回転体の構成を用いたシート搬送装置の実施例２を説明する。この実施例では、圧接したローラ対を離間させる機構を備えたシート搬送装置を例示し、上記構成の回転体をローラ対の離間機構として用いている。図７に離間機構の動作概略を、図８に具体的な構成を示す。
【００３５】
図７は、図１で説明した形状記憶合金アクチュエータを有する回転体を一つ用いた一対の回転体を示すものである。この回転体が通電により対向する回転体に対して圧接または離間するように構成されている。なお、ここでは、形状記憶合金アクチュエータ２３を有する回転体２１に対向する回転体として、ゴムローラ３０を例示している。またここでは一対の回転体のうちの一方の回転体が形状記憶合金アクチュエータを有する構成としているが、両方の回転体が形状記憶合金アクチュエータを有する構成であっても良い。
【００３６】
図７（ａ）に示す状態では、通電手段２４による通電は行われておらず、図１に示した構成の回転体２１がゴムローラ８２に圧接された状態となっている。そして、図７（ｂ）に示すように、通電手段２４により形状記憶合金アクチュエータ２３に通電過熱することにより回転体２１は径が小さくなるように変形し、回転体３０との圧接部Ｎを離間する。これにより、カムリンク機構やソレノイド駆動を用いることなく、通電のみによりローラ対の離間機構を実現する。
【００３７】
このように構成することにより、シートへの画像転写時にシート自体が振動して、シート上に形成される画像に影響を及ぼすのを防止できる。例えば、上記画像形成装置においては、画像形成部前の搬送ローラ対や斜行補正ローラ対３０１などに上記構成の離間機構を用いることで同様の効果が得られる。そして、シート搬送装置の構成の簡略化及び小型化を図りつつ、回転体の圧接または離間が行える。
【００３８】
次に、図８を用いて具体的な構成を説明する。ここでは、一対の回転体のうち、一方の回転体のみが形状記憶合金アクチュエータを有する構成となっている。
【００３９】
回転体２１は、左右の枠体３１に設けられている軸受３２により回転可能な軸３３に支持されている。軸３３の端部には通電手段２４が摺接しており、通電手段２４は絶縁部材３４を介して枠体３１に取り付けられている。回転体２１には、螺旋状に形成され、ゴム部材２２の内部に円弧状で配置された形状記憶合金アクチュエータ２３が軸方向に複数配置されている。各形状記憶合金アクチュエータ２３は導線２６を介して接続されている。この形状記憶合金アクチュエータ２３を接続する導線２６のうち、回転体端部の導線２６は、電極２７を介して軸３３Ａに接続されている。なお、図中２８は回転体両端に設けられたフランジ、２９は駆動力が伝達されるギアである。また、回転体３０は、左右の枠体３１に設けられている軸受３０ｂにより回転可能な軸３０ａに支持されている。
【００４０】
この実施例では、形状記憶合金アクチュエータ２３には小径形状記憶処理を施しておく。すなわち、形状記憶合金アクチュエータ２３に通電手段２４を用いて通電加熱した際には、形状記憶合金アクチュエータ２３の径が小さくなり、回転体２１は小径へと変形する。これにより、回転体２１が、対向する回転体３０から離間する。
【００４１】
また、複数の形状記憶合金アクチュエータ２３を低抵抗の導線２６を用いて結合することにより、形状記憶合金アクチュエータ２３の変形が回転体２１の長手方向（軸方向）へ影響を及ぼさず、回転体２１の径方向のみへ影響させる。このため、形状記憶合金アクチュエータ２３の変形の方向を径方向のみに限定させることができる。
【００４２】
〔他の実施例〕
なお前述した実施形態では、形状記憶合金アクチュエータを螺旋状に形成したが、これに限定されるものではない。また形状記憶合金アクチュエータを回転体の内周または外周に沿って円形状に配置したが、これに限定されるものはなく、例えば回転体の内周または外周に沿って螺旋状に配置しても良い。また、前述した実施形態では、弾性部材の一例としてゴム部材で説明したが、スポンジ等、ローラに使用できる弾性を備えた部材であれば、どのようなものであってもよい。
【００４３】
また前述した実施例では、画像形成装置として複写機を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばスキャナ、プリンタ、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置であっても良い。或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置が有するシート搬送装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【００４４】
また前述した実施形態では、画像形成装置が一体的に有するシート搬送装置を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば画像形成装置に対して着脱自在なシート搬送装置であっても良く、該シート搬送装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【００４５】
また前述した実施形態では、記録対象としての記録紙等のシートを搬送するシート搬送装置を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、読取対象としての原稿等のシートを搬送するシート搬送装置に適用しても同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】シート搬送装置の構成概略を示す図。
【図２】上記シート搬送装置のニップ部侵入量の変化の概略を示す図。
【図３】画像形成装置の一例である複写機の概略を示す図。
【図４】上記シート搬送装置の実施例１を説明する図。
【図５】上記シート搬送装置の実施例１を説明する図。
【図６】上記シート搬送装置の実施例１の構成を示す図。
【図７】上記シート搬送装置の実施例２を説明する図。
【図８】上記シート搬送装置の実施例２の構成を示す図。
【符号の説明】
【００４７】
Ｎ    …圧接部（ニップ）
２１  …回転体
２１Ａ，２１Ｂ …回転体
２２，２２Ａ，２２Ｂ …ゴム部材（弾性部材）
２３，２３Ａ，２３Ｂ …形状記憶合金アクチュエータ
２４，２４Ａ，２４Ｂ …通電手段
２５  …硬質回転体
２６  …導線
２７  …電極
２８  …フランジ
２９  …ギア
３０  …ゴムローラ（回転体）
３０ａ …軸
３０ｂ …軸受
３１  …枠体
３２，３２Ａ，３２Ｂ …軸受
３３，３３Ａ，３２Ｂ …軸
３４  …絶縁部材
【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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