(57)【要約】【課題】装置内での占有スペースを小型化してカールの発生状況に全て対応させて発生方向が異なる場合でも省スペースでカール矯正が行える構成を備えたシート搬送装置を提供する。【解決手段】シートを挟持搬送可能なローラを備えたシート搬送装置において、前記ローラは、前記シートの搬送方向と直角な幅方向両端に位置する第１ローラ１０と、該第１のローラ１０の軸心を境にして上下方向で相対位置に当接して連動可能な第２のローラ１１とで構成され、前記第１のローラ１０は、軸方向外側に向かうに従い外径寸法が小さくなる錐状部１０Ａを有し、該錐状部１０Ａの傾斜面に前記第２のローラ１１が当接させてあることを特徴とする。【選択図】図１
2009057174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを挟持搬送可能なローラを備えたシート搬送装置において、
前記ローラは、前記シートの搬送方向と直角な幅方向両端に位置する第１ローラと、該第１のローラの軸心を境にして上下方向で相対位置に当接して連動可能な第２のローラとで構成され、
前記第１のローラは、軸方向外側に向かうに従い外径寸法が小さくなる錐状部を有し、該錐状部の傾斜面に前記第２のローラが当接させてあることを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
前記第１のローラの錐状部は、半円球面で構成されてい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】
前記第１のローラおよび第２のローラの当接部に対する前記シートの搬送方向上流側には、前記第１のローラの上下方向に配置されている第２のローラとの当接位置のいずれかに向けシートを誘導する分岐部材が配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のシート搬送装置。
【請求項４】
前記分岐部材は、前記第１，第２のローラに向け搬送されるシートのカール高さに基づくカールの生起方向に応じて選択されることを特徴とする請求項３に記載のシート搬送装置。
【請求項５】
前記カール高さは、前記第１，第２のローラに向け搬送されるシートの搬送路に対面して所定位置に配置された検知手段によりシート先端までの距離により割り出されることを特徴とする請求項４に記載のシート搬送装置。
【請求項６】
前記第１ローラの上下に配置されている第２のローラは、上下各位置で前記シートの搬送方向を異ならせることができるスイッチバック搬送路を構成していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のシート搬送装置。
【請求項７】
前記第１のローラと第２のローラとで構成される前記シートの挟持搬送位置とは別に、カールが生じていないシートを対象として搬送する非カール矯正搬送路が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のシート搬送装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載のシート搬送装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記シート搬送装置が定着装置の後方に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート搬送装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、搬送過程において生じたシートのカールを除去する構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置などの画像形成装置においては、潜像担持体である感光体表面に担持されたトナー像などの可視像が記録紙などのシートに転写され、そのシートが定着装置により加熱定着された後、排出される。  
定着装置では、シートにおけるトナー像担持面が加熱ローラなどの熱源部材に接触し、熱・圧力を用いてトナーがシートに対して溶融・浸透されることにより定着される。
【０００３】
定着に供されるシートは、熱源部材からの熱を受けることで水分が蒸発し、熱源部材に接触している面とその裏面とで含水率が変化することが原因して厚さ方向の反り、いわゆるカールと称される巻き癖を生じる場合がある。
【０００４】
カールを生じているシートは、搬送過程において搬送ガイドとの干渉によってジャムの原因となる。  
従来、カールの発生を抑制する構成として、定着装置を通過したシートをヒートパイプなどの冷却部材に接触させて水分蒸発を抑えるようにした構成（例えば、特許文献１）、あるいは、シートに癖付けを行う構成として、シートを挟持搬送するローラ対のうちでカールを生起させたいシートの面側に対向するローラの速度をシートの挟持搬送時に高速化してシートを強制的にしごいて高速化されたローラに対向する側の面がそのローラ側に巻き付ける向きのカールを発生するようにした構成（例えば、特許文献２）、さらには挟持搬送に用いられるローラの周面に沿って一対のローラを当接させてシートを一対のローラとこれが当接しているローラとで周面形状に倣った癖付けを行わせる構成（例えば、特許文献３）が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特許第３０５０６３３号
【特許文献２】特公平３−４４９８５号公報
【特許文献３】特開２００３−２０６０６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
シートに発生するカールは、その発生量や発生方向が、シートサイズや環境での温湿度、トナー像の面積率などによって変化する。  
そこで、カールの発生方向などの発生状況に応じてそれぞれカールを矯正する機構を搬送路中にそれぞれ配置することで異なる方向のカールの矯正を行えるようにすることが考えられるが、しかし、この構成では、画像形成装置内でカール矯正機構の占有スペースが大型化してしまう虞があるばかりでなく、ローラの周面に沿って並置されているローラにより癖付けされる方向がカールを打ち消す方向に加えてカールと同じ方向であることから、十分なカールの矯正ができなくなる虞がある。しかも、矯正部においてカールの発生方向と逆の方向に癖付けされる場合には、シートの先端で幅方向全域が同時にローラなどに喰え込まれるように誘導されるが、このようなシートの進入状態では幅方向中央が端部に比べて変形自由度が少ないことから矯正方向に変形しにくく、ローラ周面に突き当たったままとなる虞があり、これにより搬送不良が発生しやすくなる。
【０００７】
本発明の目的は、上記従来のカール矯正装置における問題に鑑み、装置内での占有スペースを小型化してカールの発生状況に全て対応させて発生方向が異なる場合でも省スペースでカール矯正が行える構成を備えたシート搬送装置およびこれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するため、本発明は次の構成よりなる。  
（１）シートを挟持搬送可能なローラを備えたシート搬送装置において、
前記ローラは、前記シートの搬送方向と直角な幅方向両端に位置する第１ローラと、該第１のローラの軸心を境にして上下方向で相対位置に当接して連動可能な第２のローラとで構成され、
前記第１のローラは、軸方向外側に向かうに従い外径寸法が小さくなる錐状部を有し、該錐状部の傾斜面に前記第２のローラが当接させてあることを特徴とするシート搬送装置。
【０００９】
（２）前記第１のローラの錐状部は、半円球面で構成されていることを特徴とする（１）に記載のシート搬送装置。
【００１０】
（３）前記第１のローラおよび第２のローラの当接部に対する前記シートの搬送方向上流側には、前記第１のローラの上下方向に配置されている第２のローラとの当接位置のいずれかに向けシートを誘導する分岐部材が配置されていることを特徴とする（１）または（２）に記載のシート搬送装置。
【００１１】
（４）前記分岐部材は、前記第１，第２のローラに向け搬送されるシートのカール高さに基づくカールの生起方向に応じて選択されることを特徴とする（３）に記載のシート搬送装置。
【００１２】
（５）前記カール高さは、前記第１，第２のローラに向け搬送されるシートの搬送路に対面して所定位置に配置された検知手段によりシート先端までの距離により割り出されることを特徴とする（４）に記載のシート搬送装置。
【００１３】
（６）前記第１ローラの上下に配置されている第２のローラは、上下各位置で前記シートの搬送方向を異ならせることができるスイッチバック搬送路を構成していることを特徴とする（１）乃至（５）のいずれかに記載のシート搬送装置。
【００１４】
（７）前記第１のローラと第２のローラとで構成される前記シートの挟持搬送位置とは別に、カールが生じていないシートを対象として搬送する非カール矯正搬送路が設けられていることを特徴とする（１）乃至（６）のいずれかに記載のシート搬送装置。
【００１５】
（８）（１）乃至（７）のいずれかに記載のシート搬送装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【００１６】
（９）前記シート搬送装置が定着装置の後方に配置されていることを特徴とする（８）に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、シートの幅方向両端に対応して配置されている第１のローラに対して当接する第２のローラが、第１のローラにおける錐状部に位置することによりシートのカールの発生方向と逆方向にシートを矯正することができる。特に、カールの発生方向と逆方向に矯正する際には、変形自由度が幅方向中央よりも大きい端部側が錐状部とこれに当接するローラとで狭持されることにより幅方向両端側を外側に向けて牽引した状態で矯正方向にシート先端の向きを変えることができるので、必然的に幅方向中央を矯正方向に設定できる。この結果、錐状部を有する第１のローラとこの錐状部に当接する第２のローラという簡単な組み合わせにより搬送不良を発生させることなくカールの矯正が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面により発明を実施するための最良の形態について説明する。  
図１は、本発明によるシート搬送装置の原理構成を示す図である。  
本実施例においては、カールの発生方向に応じた搬送路を選択してカールの矯正が行われるようになっている。
【００１９】
図１において、シート搬送装置は、第１のローラ１０を境に上下に第２のローラ１１が軸方向端部において当接させて構成されており、ローラ同士の当接位置によって第１のローラ１０を境に上下に搬送路が設けられている。
【００２０】
上下の各搬送路には、上部搬送ガイド対１２，および下部搬送ガイド対１３がそれぞれ配置されており、各搬送ガイド対１２，１３には、搬送ガイド対内を移動するシートを挟持搬送する搬送コロ１４が配置されている。
【００２１】
第１のローラ１０と第２のローラ１１との当接位置は、シートの搬送方向と直角なシートの幅方向両端、換言すれば、ローラの軸方向両端であり、その当接位置においては、第１のローラ１０が軸方向外側に向かうに従い外形寸法が小さくなる錐状部１０Ａが形成されており、この錐状部１０Ａの傾斜面に第２のローラ１１が上下各位置で当接している。
【００２２】
錐状部１０Ａは、外側に向かうに従い外形寸法が小さくなる形状の一つとして半円球面が用いられて傾斜面あるいは傾斜湾曲面とされており、外径が変化する面での境界部をなくしてシートに対して折れ目などができない形状とされている。
【００２３】
図２は、上記構成からなるシート搬送装置の作用を説明するための図であり、同図において、第１のローラ１０と第２のローラ１１との当接位置に対してカールの発生方向に応じてシートＳの搬送方向が選択されるようになっている。つまり、図２に示すように上向きのカールがシートＳに生じている場合には、第１のローラ１０の上部に位置する第２のローラ１１との間にシートＳが搬送される。これにより、シートＳは、その幅方向端部が第１のローラにおける錐状部１０Ａの形態とこれに当接する第２のローラ１１による押圧によって両ローラ間に形成されているニップ部に対してカールの発生方向と逆方向に食い込む状態で誘導されることになり、この状態のまま挟持搬送されることになるのでシートＳがカールの発生方向と逆方向に癖付けされた状態で搬送されることになる。シートＳは、第１のローラ１０と第２のローラ１１との当接部においてカールの発生方向が相殺されることになる。
【００２４】
一方、図示しないが、シートＳに下向きのカールが生じている場合には、上述した場合とは逆に第１のローラ１０の錐状部１０Ａに対して下部で当接する第２のローラ１１とのニップ部に向けシートの幅方向端部が食い込む状態で誘導される。これにより、上述した場合と同様に、カールの発生方向が相殺されることになる。
【００２５】
本実施形態においては、カールの発生方向に応じてその発生方向を相殺する位置に向けシートＳを誘導することができるので、カールの発生方向のみを対象とした矯正が行え、矯正後に再度カールと同じ方向に癖付けするようなことない。
【００２６】
図３は、図１に示したシート搬送装置におけるシートの搬送路を選択するための構成を示しており、同図において選択部材としては、第１，第２のローラ１０，１１に対するシートＳの搬送方向（図において符号Ｆで示す方向）で両ローラの当接位置よりも上流側に配置された揺動可能な爪部材からなる分岐部材３０が用いられている。この構成において、分岐部材３０は、搬送されてくるシートＳの発生方向に応じてそのカール方向を相殺させることができるシートＳの曲げ方向を設定できるローラ同士の当接位置に向けてシートをガイドすることができる。
【００２７】
一方、本実施形態においては、シートＳに発生しているカールを矯正する方式の一つとして、上述した各ローラと搬送路の構成とを組み合わせたシートＳの搬送形態を設定することも可能であり、その構成が図４に示されている。  
図４において、シート搬送装置は、第１のローラ１０およびこれの上下に位置する第２のローラ１１と、これら各ローラによるニップ部に向けシートＳをガイドする上下各搬送ガイド対１２，１３と、各ローラ１０，１１からシートＳが排出される側に配置されている排出ガイド対１５および排出コロ１６とを備えている。
【００２８】
この構成において、シートＳは、搬送ガイド対１２，１３のいずれかから第１，第２のローラ１０，１１のニップ部に向け搬送ガイド対により導入（図中、符号Ｓ１で示す状態）された後、排出ガイド対１５側から再度、導入された側とは別の位置でニップ部を形成している第１ローラ、第２ローラ１１との当接位置に向け反転搬送され（図中、符号Ｓ２で示す状態）、反転搬送後に排出ガイド対１５に向けスイッチバック方式によって再搬送されて排出コロ１６により排出される。このような構成においては、カールの発生方向に関係なくカールの矯正が可能となる。
【００２９】
一方、分岐部材３０によるシートＳの搬送路の選択、つまり、カールの矯正を行うために第１，第２のローラ１０，１１の当接位置に対するシートＳの誘導方向の選択は、シートＳに発生しているカールの方向を検知することにより行われる。  
図５は、このための構成を示す図であり、同図においてシートＳの搬送方向（図中、符号Ｆで示す方向）における分岐部材３０の上流側には、搬送ガイド２０を通過するシートＳの先端に対向可能な検知手段４０が配置されている。
【００３０】
検知手段４０は、シートＳの搬送路からの距離を所定とされた位置に固定された超音波センサ等の非接触型の検知部材あるいは搬送ガイドにおける搬送路中に進出しているフィラーを有する接触型の検知部材が用いられる。これら各型式の検知部材は、いずれも上下いずれかの方向に発生するカールの発生方向に対応するように搬送路を挟んで上下方向の両方に設けられている。
【００３１】
非接触型の検知部材である場合には、カールが発生していない場合でのシートＳと検知部材４０との間の間隔を基準として、その間隔（距離）の変化によりカールの発生状態を割り出すようになっており、また、接触型の場合には、カールの発生方向に対応するように搬送路の上下位置から搬送路内に進出するフィラーを設けてカールが発生していないシートＳには接触しない状態を初期状態としておき、カールが発生している場合には上下いずれのフィラーにシートＳのカール部が接触したかを判別してカールの発生状態を割り出すようになっている。
【００３２】
検知部材４０は、制御部５０に接続されており、制御部５０では、検知部材４０からの検知信号に応じてカールの発生方向を割り出した結果により分岐部材３０の振り分け方向を設定する駆動モータＭの回転方向や回転量が設定されるようになっている。
【００３３】
ところで、搬送されるシートＳには、カールの生じていないものもあることから、前述したシート搬送措置の構成においては、第１，第２のローラ１０，１１でのニップ部を通過させる必要のない場合がある。そこで、本実施の形態のおいては、カールが発生していない正常搬送されるシートを対象として排出する構成が用いられている。
【００３４】
図６は、この構成を説明するための図であり、同図において、図２に示した構成である、カールの矯正を行うための構成とは別に、カールを生じていないシートを対象として排出がイドするための排出搬送ガイド対１７が、分岐部材３０によるシート搬送方向下流側に設けられている。
【００３５】
この構成においては、図５に示した検知部材４０からの検知結果に基づき制御部５０からの設定により、カールが生じていない場合に分岐部材３０の揺動態位が排出搬送ガイド対１７に向けたシートの搬送方向を設定される。
【００３６】
以上のような構成からなるシート搬送装置においては、シートでのカール発生方向に応じた矯正位置を選択するだけで済むので、ローラ周面に沿って複数のローラを並べたりする必要がなく、ローラ自体の外径を小さくすることができる。しかも、カールが発生しているシートの幅方向端部をカールとは逆の方向となる矯正方向に誘導することができるので、幅方向中央に比べて比較的縁部の動きが自由にできる部分を矯正方向に誘導するのに連続して幅方向全域を矯正方向に誘導しやすくすることができる。これにより、幅方向全域を同時にローラ間に食い込ませる場合と違って、幅方向両端が幅方向外側に牽引されながら矯正方向に誘導される格好となり、カール矯正の際に幅方向で皺などが発生するというカール矯正とは別の新たな不具合や、シート先端部の幅方向中央がニップ部を構成するローラの周面に突き当たったままとなることが原因する搬送不良などを生じさせることがない。
【００３７】
図７は、以上のような構成のシート搬送装置を用いた画像形成装置を示す図であり、同図に示す画像形成装置１００は、単一の感光体を対象としたモノクロ画像を形成できる構成を備えているが、本発明は、このようなモノクロ画像に限らず、複数色の画像を形成可能な画像形成装置を対象とすることもできる。
【００３８】
図７において、画像形成装置１００の構成をその機能と併せて説明すると、次の通りである。  
帯電器１０１により感光体１０２を均一に帯電させその後、光学ユニット１０３で感光体２の表面上に光を照射する。  
光を照射することにより感光体１０２の表面上の電荷を部分的に逃がし、感光体１０２の表面上に静電潜像を形成させる。次に現像装置１０４で静電潜像上に感光体１０２とは逆電荷に帯電したトナーを付着させ可視画像を形成する。そして、感光体１０２の表面上に形成されたトナー像を転写部１０５にてシート給送装置１０６より一連の搬送路を通り搬送された記録部材である用紙等のシート上に転写し、加熱・加圧ローラ等で形成される定着部１０７にてシート上に転写されたトナーを融着させ、用紙に画像を形成する。その後排紙部１０８へと搬送されていく。
【００３９】
本実施形態によるシート搬送装置は、図７において符号ＳＴで示すように、定着装置１０７の後方に配置されている。なお、シート搬送装置は、画像形成装置内に限らず、定着装置１０７の後方で画像形成装置本体に接続されるシート後処理装置、つまり綴じ処理や積層分類処理が行われる装置に装備させることも可能である。図８は、定着装置１０７とシート搬送装置との配置関係を示す図である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態によるシート搬送装置の原理構成を示す模式図である。
【図２】図１に示したシート搬送装置の動作態位を説明するための模式図である。
【図３】図１に示したシート搬送装置におけるシートの搬送経路を選択するための構成を説明するための模式図である。
【図４】図１に示したシート搬送装置においてシートのカール矯正に際して実施される反転搬送を行うための構成を示す模式図である。
【図５】図３に示したシートの搬送経路の選択に用いられる制御のための構成を説明するための模式的なブロック図である。
【図６】図１に示したシート搬送装置におけるカール矯正が必要なシートを対象とする搬送経路とカール矯正が必要のないシートを対象とする搬送経路とを設けた構成を説明するための模式図である。
【図７】本発明の実施家板によるシート搬送装置が適用される画像形成装置の地異例を示す模式図である。
【図８】図７に示した画像形成装置における定着装置とシート搬送装置との配置関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
ＳＴ  シート搬送装置
１０  第１のローラ
１０Ａ  錐状部
１１  第２のローラ
３０  分岐部材
４０  検知部材
５０  制御部
Ｍ  モータ
【図１】
2009057174.tif 000003
【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】
2009057174.tif 000009
【図８】
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