JP2020175972A - シート搬送装置及びシート処理装置 - Google Patents

Abstract

【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、搬送部と、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５と、制御部１１０と、を備えている。斜行補正部５は、斜行補正ローラ５０１と、斜行補正ローラ５０１との間に挟持部Ｎ２を形成する挟持部材５０２と、駆動源１０１から斜行補正ローラ５０１への動力伝達経路１００上に介在し、駆動源１０１からの駆動力を斜行補正ローラ５０１に伝達可能な第１状態と、駆動源１０１からの駆動力を斜行補正ローラ５０１に伝達不能な第２状態と、に切り換え可能な切り換え部１０２と、を備えている。制御部１１０は、シートの先端が挟持部Ｎ２に突入する際に第２状態となるように切り換え部１０２を制御する。また、制御部１１０は、シートの先端が挟持部Ｎ２を抜けた後に第２状態から第１状態となるように切り換え部１０２を制御する。【選択図】図２

Description

本発明は、シートを搬送するシート搬送装置及びシート処理装置に関する。

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。

特開２０１４−１３３６４０号公報

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。

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シート処理装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、シートを搬送する搬送部と、前記搬送部のシート搬送方向下流側に設けられ、前記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、前記斜行補正部を制御する制御部と、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部材と、前記斜行補正ローラを回転駆動させる駆動源と、前記駆動源から前記斜行補正ローラへの動力伝達経路上に介在し、前記駆動源からの駆動力を前記斜行補正ローラに伝達可能な第１状態と、前記駆動源からの駆動力を前記斜行補正ローラに伝達不能な第２状態と、に切り換え可能な切り換え部と、を備え、前記制御部は、前記搬送部によって搬送されたシートの先端が前記挟持部に突入する際に前記第２状態となるように前記切り換え部を制御し、かつ、シートの先端が前記挟持部を抜けた後に前記第２状態から前記第１状態となって、前記駆動源からの駆動力を前記斜行補正ローラに伝達するように前記切り換え部を制御する、ことを特徴とするシート搬送装置である。

本発明によると、切り換え部によって斜行補正ローラへの駆動力の入力を断接することができるようになっている。このため、斜行補正ローラへの駆動力が入力されていない状態において、斜行補正ローラ及び挟持部材の間の挟持部においてシートの斜行補正をすることが可能となり、シートの厚さに応じてシートに掛かる負荷を変化させることができる。これにより、シートの斜行補正性能を高めることができる。また、シートの先端が前記挟持部を抜けた後に第２状態から第１状態となって、斜行補正されたシートを斜行補正ローラによって搬送することができる。

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。 斜行補正部の構成を説明する斜視図である。 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。 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。 （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。 （ａ）シートの先端が斜行補正ローラ対の挟持部を通過した状態を示す図である。（ｂ）シートの後端が斜行補正ローラ対の挟持部を通過し、後続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。 シートの斜行補正率を示したグラフである。 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。 （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。 （ａ）第２の実施の形態に係る両面再給送ローラ対を示す斜視図である。（ｂ）両面再給送ローラ対が挟持部においてシートを挟持した状態を示す側面図である。 （ａ）斜行補正ローラ対の変形例を示す斜視図である。（ｂ）図１１（ａ）に示す斜行補正ローラ対の斜視図である。 斜行補正ローラ対の他の変形例を示す斜視図である。

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。

＜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。

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。

シート搬送部４は、上述した搬送部としての搬送ローラ４１ｂと、搬送ローラ４１ｂのシート搬送方向下流側に設けられた斜行補正部５と、を備えている。斜行補正部５は、第１回転体としての斜行補正ローラ５０１と、第２回転体もしくは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を備えており、これら斜行補正ローラ５０１と挟持ローラ５０２との間に挟持部Ｎ２が形成されている。また、斜行補正ローラ５０１には、駆動源１０１から駆動力が伝達されており、駆動源１０１は制御部１１０からの制御信号によって制御されている（図２参照）。更に、この駆動源１０１から斜行補正ローラ５０１の間の動力伝達経路１００上には、電磁クラッチ１０２が介在しており、これら駆動源１０１及び電磁クラッチ１０２を制御することにより、斜行補正ローラ対５０の駆動／非駆動が制御されている。即ち、斜行補正部５は、上記制御部１１０によって制御されている。

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を通過する。斜行補正ローラ対５０の挟持部Ｎ２のシート搬送方向下流で且つ画像形成部６の上流には、シートの有無を検知する検知センサ６５が配置されている。この検知センサ６５は、シートの挟持部Ｎ２の通過を検知するセンサとなっており、この検知センサ６５がシートＳの先端を検知したことに基づいて、制御部１１０は上述した電磁クラッチ１０２を係合状態とする。電磁クラッチ１０２が係合状態となると、斜行補正ローラ対５０に対して駆動力が入力され、斜行補正されたシートＳは、回転駆動する斜行補正ローラ対５０によって画像形成部６へと搬送される。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。

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、制御部１１０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において斜行補正ローラ対５０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。

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へと導かれる。そして、前述の印刷動作がシートの裏面に対して行われる。

＜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。これら二つのローラ部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。

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。

更に、上記斜行補正ローラ軸５０１ｃには、斜行補正ローラギア５０５が一体的に回転するように配置されている。この斜行補正ローラギア５０５には、不図示のギア列を含む動力伝達経路１００を介して上述した駆動源１０１から駆動力が伝達される。また、この駆動源１０１から斜行補正ローラ５０１までの動力伝達経路上には、上述したように電磁クラッチ１０２が配設されている。本実施の形態において、この電磁クラッチ１０２は切り換え部を構成している。そして、駆動源１０１からの駆動力を斜行補正ローラ５０１に伝達可能な係合状態（第１状態）と、駆動源１０１からの駆動力を斜行補正ローラ５０１に伝達不能な解放状態（第２状態）と、に切り換え可能となっている。なお、本実施の形態において、駆動源１０１は、像担持体としての感光体ドラム６１の駆動源にもなっているため、制御部１１０は、電磁クラッチ１０２を係合／解放することによって、斜行補正ローラ５０１の駆動／非駆動を制御する。

具体的には、上記制御部１１０は、演算部としてＣＰＵ１１１、記憶部としてＲＡＭ１１２及びＲＯＭ１１３を備えており、ＲＯＭ１１３内には上記斜行補正ローラ５０１の駆動制御を行う搬送制御プログラムが格納されている。制御部１１０は、このプログラムに従って斜行補正ローラ５０１の駆動／非駆動を制御するようになっており、本実施の形態において斜行補正ローラ５０１は、シートＳの先端が挟持部Ｎ２を通過直後からシート後端が抜けるまでの間のみ駆動が伝達される。電磁クラッチ１０２が係合状態となり、駆動力が伝達されると、斜行補正ローラ５０１は、図中矢印Ｒ２方向に回転し、挟持されているシートＳを画像形成部６の転写ニップＴＮに搬送する。

即ち、上記斜行補正ローラ対５０は、シートＳの先端が挟持部Ｎ２を通過するまでは、上記電磁クラッチ１０２が解放状態となって、従動回転するのみとなっており、シートＳの先端が挟持部Ｎ２を通過した後に駆動する。つまり、シートＳの先端が挟持部Ｎ２に挟持されている状態においては、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。

また、本実施の形態において、上記斜行補正ローラ対５０は、画像形成部６の転写ニップＴＮの直前の搬送ローラ対であるレジストレーションローラ対を構成している。このため、制御部１１０は、画像形成部６の転写ニップＴＮにおいて、斜行が補正されたシートＳの先端が像担持体上の画像の書き始め位置と一致するように、画像の形成動作に合わせてシートＳを搬送する必要がある。より詳しくは、制御部１１０は、検知センサ６５がシートＳの先端を検知したタイミングと、画像の形成タイミングと、に基づいて電磁クラッチ１０２を係合させるタイミングを決定している。また、制御部１１０は、検知センサ６５がシートＳの後端を検知したことに基づいて、上記電磁クラッチ１０２を解放して斜行補正ローラ５０１の駆動を停止させている。また、制御部１１０は、上記検知センサ６５によって挟持部Ｎ２を越えたシートの先端が検知されたことに基づき、画像形成部（シート処理部）の処理動作を開始する。このように、検知センサ６５の検知結果により駆動開始タイミング及び駆動停止タイミングを制御することで、紙間を縮める事ができ、生産性を向上することができる。

なお、斜行補正ローラ５０１の駆動開始タイミングはシートＳの給送開始からの予測時間に基づいて設定しても良い。また、例えば、駆動源１０１が斜行補正ローラ５０１の駆動専用のモータであった場合、斜行補正ローラ５０１のシートＳの搬送速度を変化させることによって、シートＳの転写ニップＴＮへの突入タイミングを調整するようにしても良い。即ち、制御部１１０は、例えば、検知センサ６５がシートの先端を検知したことに基づいて、斜行補正ローラ５０１の回転速度を制御しても良い。更に、この場合、電磁クラッチ１０２を係合させた状態で、駆動源１０１を停止させることによって、より早く斜行補正ローラ５０１の回転を停止させることができる。なお、斜行補正ローラ５０１の駆動開始タイミング及び駆動停止タイミングは、予測時間で設定する場合には、確実にシート先端が通過する時間設定と、確実にシート後端が通過する時間設定となるため、十分なマージンが必要となる。

＜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。

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。

＜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）及び図６（ａ），（ｂ）は、シートＳの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の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の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。図６（ａ）はシートＳの先端が斜行補正ローラ対５０の挟持部を通過した状態を示している。図６（ｂ）はシートＳの後端が斜行補正ローラ対５０の挟持部を通過し、後続シートＳ２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。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。

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に挟持される直前において、シートＳの背面側の先端はまだ、挟持部Ｎ２の上流側に離れている。このとき、上述した電磁クラッチ１０２は解放されており、斜行補正ローラ対５０は駆動が入力されていない従動ローラ対となっている。そして、シートＳが搬送ローラ４１ｂによって更に搬送されると、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に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、挟持部Ｎ２に近づく。

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よりも大きい力で挟持部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）。即ち、シートＳがたわむことができなくなった時点で、以下の式のようにシートＳの搬送力が負荷Ｆよりも大きくなり、シートＳの先端が挟持部Ｎ２を突き抜ける。

即ち、付勢部材としての挟持バネ５０４は、シートの先端が挟持部Ｎ２に挿入される際に斜行補正ローラ５０１及び挟持ローラ５０２から受ける挟持力が、シートが搬送ローラ４１ｂから受ける搬送力よりも弱くなるように構成されている。そして、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Ｒ２方向に従動回転する。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Ｒ２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。

シートＳの先端が挟持部Ｎ２を通過した後に、図６（ａ）のように、斜行補正ローラ５０１に駆動力が入力され、前面及び背面斜行補正ローラ部５０１ａ、５０１ｂがＲ２方向に回転してシートＳを下流の画像形成部６へ搬送する。シートＳの搬送が進み、図６（ｂ）のようにシートＳの後端が前面及び背面斜行補正ローラ部５０１ａ、５０１ｂの挟持部Ｎ２を通過したタイミングにおいて、斜行補正ローラ５０１の駆動は解除されて停止状態となる。連続通紙の場合には、後続のシートＳ２が斜行補正ローラ対５０の挟持部Ｎ２に到達する直前に駆動が停止していなければならない。シートＳ２が斜行している場合には、上述した図５（ａ）〜（ｃ）にて説明したように、斜行補正ローラ対５０の挟持部Ｎ２における斜行補正動作を繰り返す。

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。

シートＳが搬送ローラ４１ｂによって斜行補正ローラ対５０の挟持部Ｎ２を越えた後、シートＳは斜行補正ローラ５０１および挟持ローラ５０２の表面との間の摩擦力により搬送力が伝達されて下流へと搬送される。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、転写ニップＴＮ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。

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。

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が約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。

このように、本実施の形態では、切り換え部として電磁クラッチ１０２を備え、電磁クラッチ１０２を解放状態にして駆動力が入力されていない斜行補正ローラ対５０の挟持部Ｎ２によってシートの斜行を補正している。即ち、本実施の形態において、制御部１１０は、搬送部によって搬送されたシートの先端が挟持部Ｎ２に突入する際に解放状態（第２状態）となるように電磁クラッチ１０２を制御している。また、シートの先端が挟持部Ｎ２を抜けた後に解放状態から係合状態（第１状態）となって、駆動源１０１からの駆動力を斜行補正ローラ５０１に伝達するように電磁クラッチ１０２を制御している。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。また、斜行補正ローラ対５０は、画像形成部６との間に、シートを搬送する他の搬送ローラ対が配設されておらず、転写前ローラ対（レジストレーションローラ対）としても機能しているため、装置をコンパクト化することができる。

更に、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の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、徐々にシートの速度が低下する。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及び本実施の形態の構成の二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。

＜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。

＜第２の実施の形態＞
ついで、本発明の第２の実施の形態について説明をする。なお、本実施の形態は、第１の実施の形態に対して、両面再給送ローラ対９４を斜行補正ローラ対とした点において異なっている。このため、以下の説明においては、第１の実施の形態と異なっている点についてのみ説明をし、第１の実施の形態と同様の構成については、同様の符号を付してその説明を省略する。

図１０（ａ）に示すように、両面再給送ローラ対９４は、両面再給送ローラ９４１と、挟持ローラ９４２と、を備えている。両面再給送ローラ９４１は、シリコンゴムで形成された二つのローラ部９４１ａ、９４１ｂと、金属で形成された回転軸である両面再給送ローラ軸９４１ｃと、を備えて構成されている。これら本体前面側のローラ部である前面再給送ローラ部９４１ａと背面側のローラ部である背面再給送ローラ部９４１ｂとは、搬送されるシートの中央（シートの搬送中心）に対して左右均等に両面再給送ローラ軸９４１ｃに圧入されている。両面再給送ローラ軸９４１ｃ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。

挟持ローラ９４２も、前面側の挟持ローラ部９４２ａと、背面側の挟持ローラ部９４２ｂと、金属で形成された挟持ローラ軸９４２ｃと、を備えている。前面側及び背面側の挟持ローラ部９４２ａ，９４２ｂは挟持ローラ軸９４２ｃに対して回転自在に保持され、挟持ローラ軸９４２ｃは不図示のフレームにより両端部が固定されている。挟持ローラ軸９４２ｃは挟持バネ９４４により両面再給送ローラ９４１方向に付勢されており、挟持ローラ部９４２ａ，９４２ｂはそれぞれ、前面再給送ローラ部９４１ａ、背面再給送ローラ部９４１ｂと当接し、挟持部Ｎ２が形成される。

また、両面再給送ローラ軸９４１ｃには、両面再給送ローラギア９４０５が一体的に回転するように配置されている。この両面再給送ローラギア９４５は、不図示のギア列を含む動力伝達経路１００ａを介して駆動源１０１ａから駆動力が伝達される。また、この駆動源１０１ａから両面再給送ローラ９４１までの動力伝達経路上には、電磁クラッチ１０２ａが配設されている。制御部１１０ａが、この電磁クラッチ１０２ａを係合／解放することによって、上記両面再給送ローラ９４１の駆動／非駆動が制御される。両面再給送ローラ９４１は、シート先端が挟持部Ｎ３を通過した直後からシート後端が抜けるまでの間のみ駆動力が伝達されて、図中矢印Ｒ２方向に回転し、挟持されているシートを下流へ向けて搬送する。

両面搬送においては、反転搬送ローラ対９２によりシートＳが反転される際の左右差により発生する斜行や、別ユニットで構成された搬送ガイドの左右の取付け精度により発生する斜行など、両面搬送部９に特有の斜行について改善が必要な場合がある。両面再給送ローラ対９４に斜行補正機能を持たせる事で、斜行補正部５と合わせて二段階で斜行補正を行い、確実にシート先端の左右を揃えることができる。特に、小型化のために給送カセット３から画像形成部６までの搬送路が短いのに比べて、反転搬送路の長さが長く、両面搬送の際にシートＳが斜行する可能性の高い画像形成装置において、効果的にシートの斜行を除去することができる。

また、両面再給送ローラ９４１の駆動開始タイミング及び駆動停止タイミングは、シートの到着予測時間から設定することも可能である。更に、両面再給送ローラ対９４の直後にシートの検知センサを設け、当該センサによるシートＳの先端及び後端の検知に基づいて、両面再給送ローラ９４１の駆動開始タイミング及び駆動停止タイミングを制御しても良い。また、両面搬送ローラ対９３によって上述した構成の斜行補正ローラ対を構成しても良い。即ち、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内の搬送ローラ対によって斜行補正ローラ対を構成しても良い。

＜変形例２＞
加えて、本発明は、例えば、ＡＤＦにおけるシート搬送装置中の搬送ローラ対（例えば画像の読取部の直前の搬送ローラ対）によって斜行補正ローラ対を構成しても良い。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３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上述した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。

また、図１１（ａ），（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のローラ部３５０１ａ，３５０１ｂ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。この構成によれば、シートに挟持力を与える付勢手段として、挟持ローラ３５０２と斜行補正ローラ３５０１の弾性力を利用する事で、より単純な構成で斜行補正能力が向上できる。

更に、上述した実施の形態では、シートの有無を検知する検知センサ６５を、シートＳの先端に当接して回動するフラグと、このフラグの動きを検知するフォトセンサとから構成したが、超音波センサやエンコーダなど他のセンサによって構成しても良い。例えば、図１２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の回転を検知するようにしても良い。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。シートＳの先端の検知により斜行補正ローラ４５０１の駆動開始を行っても良い。また、シートＳの後端の検知により斜行補正ローラ４５０１の駆動停止を行っても良い。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。

また、斜行補正部の挟持部は、必ずしもローラ対によって形成される必要はなく、例えば、斜行補正ローラ５０１，２５０１，３５０１，４５０１と、この斜行補正ローラに当接する非回転体である当接パッドを挟持部材としても良い。なお、この場合、当接パッドの表面は曲面であることが望ましいが、平面であっても良い。加えて、上述した斜行補正ローラの表面に、溝などを形成した構成としても良い。なお、上述した実施の形態では、斜行補正ローラのローラ部は回転軸方向から見て、外周面が円形となるように形成されていると説明したが、この円形の概念には、上記溝がローラ表面に形成されている場合も含んでいる。即ち、本実施の形態において、斜行補正ローラ５０１，２５０１，３５０１，４５０１は、シートの厚さに応じてシートに与える負荷が変化するような曲面をその外周面が形成していれば良い。加えて、斜行補正ローラは、中実なローラだけではなく、中空状のローラであっても良く、中空状のローラには、フィルムによって構成されるものも含んでいる。

更に、上述した実施の形態では、制御部１１０は、シートの種別などに依らずに、上記斜行補正ローラ対５０の駆動制御をするように構成していたが、本発明はこれに限られない。例えば、ユーザがあらかじめ設定したシートの種別情報や、シートの特性を判別する判別手段によるシートの特性情報など（例えば、坪量、剛性、表面性）に応じて、斜行補正ローラの駆動を制御しても良い。具体的には、所定坪量以上のシートにのみ本斜行補正ローラの駆動／非駆動の制御を適用し、所定坪量未満のシートに対しては、斜行補正ローラは常に駆動させる制御とする方法でも良い。即ち、ユーザがシートの種別を設定する設定手段２００を備え（図１参照）、制御部１１０は、設定手段２００によって設定されたシートの種別に基づき、切り換え部１０２を制御しても良い。また、シートの特性を判別する判別手段２０１を備え（図１参照）、制御部１１０は、判別手段２０１により判別されたシートの特性に基づき、切り換え部１０２を制御しても良い。

この構成によれば、シートの種別に応じた適切な挟持力を設定する事ができる。また、上記設定手段２００や判別手段２０１を備えている場合、制御部は、これらシートの種別情報や、シートの特性情報に基づいて、切り換え部としての電磁クラッチ１０２を解放状態から係合状態に切り換えるタイミングを変更しても良い。即ち、薄紙と厚紙とでは、厚紙の方が斜行が補正されにくく、上記電磁クラッチ１０２の状態の切り換えを時間によって判断している場合など、厚紙の場合、薄紙よりも斜行補正の時間（マージン）を長くすることが望ましい。このため、例えば、上記シートの種別情報や、シートの特性情報から厚紙と薄紙とを判断し、厚紙の場合には、解放状態から係合状態へと移行するタイミングを遅くするようにしても良い。加えて、切り換え部は、電磁クラッチ１０２のみならず、斜行補正ローラに入力される動力を断接することができるものであれば、どのようなものでも良く、例えば、ドッグクラッチや、ギアの揺動により動力伝達を断接するようなものでも良い。なお、上述した判別手段２０１は、いわゆるメディアセンサと呼ばれるものであり、例えば、超音波センサとＣＭＯＳセンサとを備えて構成される。

更に、上記実施の形態では、電子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、電子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。更に、上述した実施の形態では、斜行補正ローラ対５０のシート搬送方向下流には、シートに対して処理を施すシート処理部として、画像形成部６が設けられていたが、これに限らない。例えば、上述したシートの画像を読取る画像読み取り部や、シート後処理装置においてシートを綴るステイプラ（シート綴じ部）や、シートに孔を穿設するパンチャ（シート穿孔部）を上記シート処理部としても良い。また、上述した説明では、シート処理装置の一例として、画像形成装置について説明をしたが、例えば、画像読み取り装置をシート処理装置としても良いし、シート後処理装置をシート処理装置としても良い。

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：搬送部（搬送ローラ）、６５：検知センサ、１００：動力伝達経路、１０１：駆動源、１０２：切り換え部（電磁クラッチ）、１１０：制御部、２００：設定手段、２０１：判別手段、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：挟持部材（挟持ローラ）、５０４：付勢部材（挟持バネ）、Ｎ２：挟持部

Claims (15)

1. シートを搬送する搬送部と、
   前記搬送部のシート搬送方向下流側に設けられ、前記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、
   前記斜行補正部を制御する制御部と、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部材と、
   前記斜行補正ローラを回転駆動させる駆動源と、
   前記駆動源から前記斜行補正ローラへの動力伝達経路上に介在し、前記駆動源からの駆動力を前記斜行補正ローラに伝達可能な第１状態と、前記駆動源からの駆動力を前記斜行補正ローラに伝達不能な第２状態と、に切り換え可能な切り換え部と、を備え、
   前記制御部は、前記搬送部によって搬送されたシートの先端が前記挟持部に突入する際に前記第２状態となるように前記切り換え部を制御し、かつ、シートの先端が前記挟持部を抜けた後に前記第２状態から前記第１状態となって、前記駆動源からの駆動力を前記斜行補正ローラに伝達するように前記切り換え部を制御する、
   ことを特徴とするシート搬送装置。
2. 前記斜行補正部は、前記挟持部において前記斜行補正ローラと前記挟持部材との間に挟持圧を付与する付勢部材を備え、
   前記付勢部材は、シートの先端が前記挟持部に挿入される際に前記斜行補正ローラ及び挟持部材から受ける挟持力が、シートが前記搬送部から受ける搬送力よりも弱くなるように構成されている、
   ことを特徴とする請求項１記載のシート搬送装置。
3. シートの前記挟持部の通過を検知する検知センサを備え、
   前記制御部は、前記検知センサがシートの先端を検知したことに基づいて前記切り換え部を前記第２状態から前記第１状態へと切り換える、
   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。
4. 前記制御部は、前記検知センサがシートの後端を検知したことに基づいて、前記斜行補正ローラの駆動を停止させる、
   こと特徴とする請求項３記載のシート搬送装置。
5. 前記制御部は、前記検知センサがシートの先端を検知したことに基づいて、前記斜行補正ローラの回転速度を制御する、
   ことを特徴とする請求項３又は４記載のシート搬送装置。
6. 前記検知センサは、前記挟持部のシート搬送方向下流側にてシートを検知するセンサである、
   ことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項記載のシート搬送装置。
7. ユーザがシートの種別を設定する設定手段を備え、
   前記制御部は、前記設定手段によって設定されたシートの種別に基づき、前記切り換え部を制御する、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載のシート搬送装置。
8. シートの特性を判別する判別手段を備え、
   前記制御部は、前記判別手段により判別されたシートの特性に基づき、前記切り換え部を制御する、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載のシート搬送装置。
9. 前記判別手段は、シートの坪量、剛度、表面性の少なくともいずれかを含むシートの特性を判別することを特徴とする、請求項８記載のシート搬送装置。
10. 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乃至９のいずれか１項記載のシート搬送装置。
11. 前記挟持部材は、前記斜行補正ローラに対して対向して配置されたローラである、
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項記載のシート搬送装置。
12. シートに処理を施すシート処理部と、
    前記シート処理部に向かってシートを搬送する請求項１乃至１１のいずれか１項記載のシート搬送装置と、を備えている、
    ことを特徴とするシート処理装置。
13. 前記シート処理部は、シートに画像を形成する画像形成部、シートの画像を読取る画像読み取り部、シートに孔を穿設するシート穿孔部、シートを綴るシート綴じ部のいずれかである、
    ことを特徴とする請求項１２記載のシート処理装置。
14. 前記シート搬送方向において、前記斜行補正ローラと前記シート処理部との間には、シートを搬送する搬送ローラ対が配設されていない、
    ことを特徴とする請求項１２又は１３記載のシート処理装置。
15. 前記制御部は、前記挟持部を越えたシートの先端が検知されたことに基づき、前記シート処理部の処理動作を開始する、ことを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項記載のシート処理装置。

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