JP4162004B2 - 画像形成装置、画像形成方法及びシート材搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリンタ、コピー機もしくはファクシミリの単体機機能又はそれらの複合機能を含む画像形成装置、画像形成方法及びそれらに用いられるシート材搬送装置に関する。特に、画像形成されたシート材のカールを矯正しつつ、生産性を向上して、つまり搬送速度を速くして、大量の画像形成に寄与できる技術に係る。

画像形成装置における定着器を通過して画像形成されたシート材には、その定着器を通過することによりカールが生じてしまう。そのカールを修正する方法としては、２つの搬送ローラでベルトを回してシート材を搬送するとともに、そのベルトで搬送されるシート材を回転可能な押圧ローラにより一方向から押圧することにより狭持するようにして矯正するカール矯正手段を有する技術があった。そして、それでも不十分な場合は、搬送方向を切り替えて、押圧ローラで押圧されるシート材の面を変えて、再度、カール矯正手段を通すことにより、矯正する技術があった（特許文献１）。

また、シート材の端部を、搬送手段とカール付け手段により、搬送中にシート材を狭持している状態で、シート材の搬送速度を低下させることにより、カールを矯正する技術があった（特許文献２）。

特開平１０−１１４４５４号公報 特開平１１−１９３１６０号公報

上記、従来技術とは別に、新たな課題として搬送速度を上げて生産性の向上が要求されている。これを従来の画像形成装置に適用しようとすると、カール矯正機構で搬送速度を上げること、カール矯正機構とは別に、その下流に他の搬送機構を別に持つ等が考えられる。しかし、前者は、例えば、特許文献１の技術に適用すると、シート材が狭持（押圧）され、その圧力が一定のところに、搬送速度を加速することになり、シート材の後端部にカールが残ってしまうという問題があった。後者の場合は、追加する他の搬送機構分、装置規模が大きくなってしまう欠点があった。

本発明は、カール矯正機構で矯正中に搬送速度及びカール矯正のための押圧力を可変制御することにより、カールの低減及び生産性の向上を図れる技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、画像をシート材に形成する画像形成部と、前記画像形成部で画像形成された該シート材を狭持しながら搬送し、かつその狭持する押圧力を可変可能に、さらに搬送速度を可変可能にされたカール矯正機構と、を備え、該カール矯正機構は、１のシート材が狭持されている間に、前記１のシート材の搬送速度を初期速度ｖｓから目標速度ｖｏ（ｖｏ＞ｖｓ）に変更するとともに当該搬送速度の変更に対応して前記１のシート材への押圧力を増加させて搬送することにより、該１のシート材のカールを低減する構成とした。

請求項２に記載の発明は、画像をシート材に形成する画像形成部と、前記画像形成部で画像形成された該シート材を狭持しながら搬送し、かつその狭持するときの該シート材の一方の面から押圧する押圧力を可変可能に、さらに搬送速度を可変可能にされたカール矯正機構と、前記画像形成されたシート材が前記カール矯正機構で狭持されるタイミングを検知して前記搬送速度を変更するためのタイミング信号を出力するタイミング検知部と、該タイミング信号を受けて、前記カール矯正機構により１のシート材が狭持されている間に、前記１のシート材の搬送速度を初期速度ｖｓから目標速度ｖｏ（ｖｏ＞ｖｓ）へ変更させるとともに当該搬送速度の変更に対応して前記１のシート材への押圧力を増加させる制御を前記カール矯正機構に実行させる制御部と、を備えた。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記カール矯正機構は、前記シート材を搬送するためのベルトを有するベルト搬送機構と、搬送される前記シート材の一方の面から該ベルトに当接する方向に押圧して狭持するとともにその押圧力を可変可能にされたローラ部材とを有し、該ベルト搬送機構又は該ローラ部材のいずれかを回転駆動して搬送速度を可変可能にされた構成とした。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記カール矯正機構は、弾力性を有する回転ローラと、当該回転ローラの弾力部に当接するように前記シート材を一方の面から押圧して狭持するとともにその押圧力を可変可能にされたローラ部材とを有し、該回転ローラ又は該ローラ部材のいずれかを回転駆動して搬送速度を可変可能にされた構成とした。

請求項５に記載の発明は、画像をシート材に形成する画像形成部と、前記画像形成部で画像形成された該シート材の一方の面から押圧して狭持して搬送し、かつ搬送速度を可変可能にされた第１のカール矯正機構と、前記第１のカール矯正機構の下流に、該シート材の前記一方の面とは反対の面から押圧して狭持して搬送し、かつ搬送速度を可変可能にされた第２のカール矯正機構と、を備え、前記第１のカール矯正機構は、該シート材を前記押圧している間に前記搬送速度を初期速度ｖｓから中間速度ｖｍ（ｖｍ＞ｖｓ）に変更して搬送し、前記第２のカール矯正機構は、該シート材を前記押圧している間に前記搬送速度を前記中間速度ｖｍから目標速度ｖｏ（ｖｏ＞ｖｍ）に変更して搬送することにより、該シート材のカールを低減する構成とした。

請求項６に記載の発明は、画像をシート材に形成する画像形成部と、第１のベルトを備える第１のベルト搬送機構と、搬送される該シート材の一方の面から前記第１のベルトに当接する方向に押圧する第１のローラ部材とを有し、該第１のベルト搬送機構又は該第１のローラ部材のいずれかを駆動して、前記画像形成部で画像形成されたシート材の搬送速度を可変可能な第１のカール矯正機構と、第２のベルトを備える第２のベルト搬送機構と、搬送される該シート材を前記一方の面とは反対方向の面から前記第２のベルトに当接する方向に押圧する第２のローラ部材とを有し、該第２のベルト搬送機構又は該第２のローラ部材のいずれかを駆動して、前記第１のカール矯正機構から出力される前記シート材の搬送速度を可変可能な第２のカール矯正機構と、前記画像形成されたシート材が、前記第１のベルトと第１のローラ部材で狭持されるタイミングを示す第１のタイミング信号、及び第２のベルトと第２のローラ部材で狭持されるタイミングを示す第２のタイミング信号を出力するタイミング検知部と、第１のタイミング信号を受けて、シート材の搬送速度を初期速度ｖｓから中間速度ｖｍ（ｖｍ＞ｖｓ）に変更させるべく前記第１のカール矯正機構を制御する第１の制御部と、第２のタイミング信号を受けて、シート材の搬送速度を前記中間速度ｖｍから目標速度ｖｏ（ｖｏ＞ｖｍ）に変更させるべく前記第２のカール矯正機構を制御する第２の制御部と、を備えた。

請求項７に記載の発明は、画像をシート材に形成する画像形成部と、前記画像形成部の一方の面に画像形成された該シート材をその反対の面に印刷するために表裏反転して再び該画像形成部へ搬送する帰還搬送路と、該帰還搬送路に在って、該一方の面に画像形成されたシート材を狭持しながら搬送し、かつ狭持する所定の押圧力を加えて搬送する帰還側カール矯正機構と、前記画像形成部により両面に画像形成されたシート材を受けて、該シート材を狭持しながら搬送し、かつその狭持する押圧力を可変可能に、さらに搬送速度を可変可能にされており、１のシート材が前記押圧されている間に、前記１のシート材の搬送速度を初期速度ｖｓから目標速度ｖｏ（ｖｏ＞ｖｓ）に変更するとともにその搬送速度の変更に対応して前記１のシート材への押圧力を増加させて搬送するカール矯正機構と、を備えた。

請求項８に記載の発明は、画像形成部により画像をシート材に形成する段階と、前記画像形成部で画像形成された該シート材を初期速度ｖｓで搬送路を搬送する段階と、第１のカール矯正機構により、該シート材を一方の面から押圧し、かつその搬送速度を前記初期速度ｖｓから中間速度ｖｍ（ｖｍ＞ｖｓ）に変更して搬送する第１のカール矯正段階と、該第１のカール矯正段階を経た該シート材を第２のカール矯正機構で受けて、前記シート材を前記第１のカール矯正段階とは反対の面から押圧し、かつその搬送速度を前記中間速度ｖｍから目標速度ｖｏ（ｖｏ＞ｖｍ）に変更して搬送する第２のカール矯正段階と、を備えた。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記第１のカール矯正段階は、第１のベルト搬送機構の第１のベルトに前記シート材を一方の面から押圧し、かつその搬送速度を前記初期速度ｖｓから中間速度ｖｍ（ｖｍ＞ｖｓ）に変更して搬送し、前記第２のカール矯正段階は、第２のベルト搬送機構の第２のベルトに前記シート材を前記第１の矯正段階とは反対の面から押圧し、かつその搬送速度を前記中間速度ｖｍから目標速度ｖｏ（ｖｏ＞ｖｍ）に変更して搬送する構成とした。

請求項１０に記載の発明は、画像が形成されたシート材を弾力的に狭持するための搬送機構と、第１の搬送速度で搬送されてくる該シート材の一方の面から該搬送機構に当接する方向に押圧して狭持するローラ部材とを備え、狭持する押圧力を可変可能に、かつ搬送速度を可変可能にされたカール矯正機構と、を有し、前記カール矯正機構は１のシート材が狭持されている間に、１のシート材の搬送速度を前記第１の搬送速度より速い第２の搬送速度に変更するとともに当該搬送速度の変更に対応して前記１のシート材への押圧力を増加させて搬送する構成とした。

請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の発明において、前記搬送機構は、ベルトと、該ベルトを回転可能に保持する対の回転ローラとを含んで構成されるベルト搬送機構であって、前記ローラ部材は、搬送される該シート材の一方の面から該ベルトに当接する方向に押圧し、その押圧力を可変可能にされた構成とした。

請求項１２に記載の発明は、請求項１０に記載の発明において、前記搬送機構は、円周部分に弾力性部材を有する回転ローラで構成され、前記ローラ部材は、搬送される該シート材の一方の面から該弾力性部材に当接する方向に押圧し、その押圧力を可変可能にされた構成とした。

本発明によれば、カール矯正機構で矯正中に、シート材の搬送速度を加速させるとともに、カールを矯正するためのシート材への押圧力を増強する構成なので、シート材のカールを矯正できるとともに、生産性の向上（搬送速度アップ）が図れる。

なお、一方の面に画像形成したシート材を再び画像形成部に帰還させて他方の面に画像形成することにより、両面に画像を形成する場合に、その帰還搬送路上で矯正機構でカールを矯正した後に、他方の面に画像形成させることになるので、他方の面に画像形成させるときにカールによる画像ズレを軽減できる。

本発明の実施形態を図１を用いて説明する。図１は、画像形成装置全体の機能構成を示す図である。図２は、本発明の実施形態に係るシート材搬送部（シート材搬送装置）の機構の配置を示す図である。なお、本発明に係る画像形成装置は、少なくとも画像形成部１００及びシート材搬送部２００で構成される。広義には、後処理部３００を含めて構成されることがある。図３は、本発明の第１の実施形態に係るシート材搬送部２００の機能構成を示す図である。図４は、図３のシート材搬送部２００の動作タイミングを示す図である。図５は、本発明の第２の実施形態に係るシート材搬送部２００の機能構成を示す図である。図６は、図５の変形例を示す図である。図７は、図５のシート材搬送部２００の動作タイミングを示す図である。図８は、図３に係る実施形態の応用例である。

図１を参照して、画像形成装置の実施形態の概略構成を説明する。
図１は全体構成である。画像形成部１００は、原稿を受け付けて、シート材、例えば、印刷用紙に画像を形成して、定着部で定着させて、シート材搬送部２００へ出力する。シート材搬送部２００は、定着部の定着により端が曲げられた（カールした）転写紙（以下、定着部から出力された画像形成された印刷用紙を「転写紙」という。）のカールを修正して、後処理部３００へ送られる。後処理部３００では、例えば、転写紙を所望の形態に綴じて、或いは束ねて出力する。

このとき、画像形成部１００からシート材搬送部２００へは、一般には、搬送路を所定の搬送速度で転写紙を搬送するが、シート材搬送部２００から搬送路を経由して転写紙を後処理部３００へ送るときは、前記所定速度より速い速度で搬送することが、大量の印刷を扱うときの効率を上げることができる。以下、カールを矯正しつつその搬送速度をあげることができる実施形態について説明する。

その実施形態として、カール矯正機構を一つ用いた場合（第１の実施形態）と、二つを用いた場合（第２の実施形態）について説明するが、その前にカール矯正機構等の双方の共通の機構関係を先に説明する。したがって、次の順序で説明する。
（Ａ）機構関係：シート材搬送部及びカール矯正機構の各機構の説明
図２を基に説明するが、図２は、二つのカール矯正機構を用いた図になっている
ので、二つのカール矯正機構について説明し、次に一つの実施例について説明す
る。
（Ｂ）第１の実施形態：カール矯正機構が一つの場合について説明する。
図３の機能構成図、及び図４のタイミングチャートにより説明する。
（Ｃ）第２の実施形態：カール矯正機構が二つの場合について説明する。
図５の機能構成図、及び図７のタイミングチャートにより説明する。さらに、そ
の変形例について、図６を基に説明する。
（Ｄ）応用例について説明する。図８を基に説明する。

［Ａ：シート材搬送部及びカール矯正機構の各機構］
［Ａ１：二つのカール矯正機構の例］
図２を基にシート材搬送部２００の機構について説明する。図２は、第１のカール矯正機構１０ａと第２のカール矯正機構１０ｂを備えている場合の例である。

図２において、画像形成部１００から搬入された転写紙（印刷用紙）は、第１の搬送機構５０によって、第１の搬送路２０を所定の速度（以下、「初期速度ｖｓ」と言う。）で搬送される。この初期速度ｖｓは、画像形成部１００（定着装置）から搬送されてくる速度と同じである。第１の搬送機構５０、第２の搬送機構６０、及び第３の搬送機構７０は、いずれも対の回転ローラで構成され、モータで回転駆動されて転写紙を狭持しながら次の搬送路へ送り出すものである。

第１のカール矯正機構１０ａは、ベルト３ａ（無限ベルト）と、そのベルトを回転して搬送する対の回転ローラで構成される搬送ローラ１ａ（ベルト３ａと搬送ローラ１ａとで請求項に記載の搬送機構又はベルト搬送機構を示す。）と、そのベルト３ａに当接する方向に移動することによりベルト３ａとともに狭持する転写紙をその転写紙の一方の面から押圧してしごき、かつ回転する押圧ローラ４ａとで、構成されている。転写紙を搬送させるためには、押圧ローラ４ａ又は搬送ローラ１ａのいずれか一方をモータ等（不図示）で回転駆動すれば、他方も回転するので搬送できる。ここでは、押圧ローラ４ａを回転駆動するものとして説明する。転写紙を押圧する押圧力は、押圧ローラ４ａを搬送ローラ１ａ側へ移動させることによって変更できる。また、搬送速度は、押圧ローラ４ａを駆動するモータの速度を変更することにより可能である。

第２の搬送機構６０は、転写紙を第１のカール矯正機構１０ａから、第２のカール矯正機構１０ｂへ、第２の搬送路３０を介して搬送する。

第２のカール矯正機構１０ｂは、第１のカール矯正機構１０ａと同じ構成とすることができる。符号中のａとｂとの違いはあるが、同一番号のものは、同一機能を示す。ただし、第２のカール矯正機構１０ｂは、第１のカール矯正機構１０ａに対して第２の搬送路を挟み、左右方向に反対側に配置されている。つまり、第１のカール矯正機構１０ａがベルト３ｂに当接する側へ押圧ローラ４ａにより転写紙の表面から押圧するのであれば、第２のカール矯正機構１０ｂは、ベルト３ｂに当接する方向へ押圧ローラ４ｂにより転写紙の裏面から押圧するように配置されている。なお、押圧力及び搬送速度の変更については、押圧ローラ４ｂは、押圧ローラ４ａと同じように可能である。

なお、第２のカール矯正機構１０ｂと第１のカール矯正機構１０ａとの間で、つまり第２の搬送路３０で転写紙の紙面の向きを変更できる場合は、第２のカール矯正機構１０ｂと第１のカール矯正機構１０ａとは、第２の搬送路３０に対して同じ側に配置されていても良い。

第３の搬送機構７０は、第２のカール矯正機構１０ｂから第３の搬送路４０へ出力されてきた転写紙を出口から、後処理部３００へ搬送して出力する。

第１のカール矯正機構１０ａと第２のカール矯正機構１０ｂが同時に運用される例では、第１のカール矯正機構１０ａは、自己が転写紙を狭持している（押圧している）間に、搬送速度を初期速度ｖｓから中間速度ｖｍ（ｖｍ＞ｖｓ）に変更される。第２のカール矯正機構１０ｂは、同様に自己が転写紙を狭持している間に、搬送速度を中間速度ｖｍから目標速度ｖｏ（ｖｏ＞ｖｍ）に変更される（目標速度は、例えば、後処理部３００が転送紙を受け入れる速度。）。２段階で目標速度ｖｏに設定される。それらの搬送速度の変換は、図２のタイミング検知部６によって、搬入されたタイミングを検知されてそのタイミングを基に、第１の搬送路を搬送される搬送時間、第１のカール矯正機構１０ａによる搬送時間、及び第２の搬送路による搬送時間を考慮して作られたタイミング信号により実行される。

ただし、第１のカール矯正機構１０ａと第２のカール矯正機構１０ｂがそれぞれ転写紙を狭持しているときの押圧力は、それぞれ時間に対して一定である。また、第１のカール矯正機構１０ａは、搬入されてきた転写紙のカールに対して逆カールにして、その逆カールの転写紙を第２のカール矯正機構１０ｂへ送り、第２のカール矯正機構１０ｂが転写紙のカール（逆カール）を最終的に矯正する（詳細は、第２の実施形態で後記する。）。

［Ａ２：一つのカール矯正機構の例］
第１のカール矯正機構１０ａだけが運用される例（第２のカール矯正機構１０ｂが非運用）である。この場合は、カール矯正機機構は、一つなので、図２の第１のカール矯正機構１０ａだけを動作させ、第２のカール矯正機構１０ｂが無い場合に相当、或いは在っても第２のカール矯正機構１０ｂをスルーにした場合に相当する。第１のカール矯正機構１０ａそのものは、単独で動作しても第２のカール矯正機構１０ｂと共に、動作する場合も同じであるが、転写紙を狭持しているときの搬送速度及び押圧力において相違する。

つまり、搬送速度を初期速度ｖｓから目標速度ｖｏ（ｖｏ＞ｖｍ）に変更されるとともに（１段階でｖｏに設定される。）、押圧力も比例して増大するように変更される。その速度を変更するタイミングは、図２のタイミング検知部６によって、搬入されたタイミングを検知されてそのタイミングを基に、第１の搬送路を搬送される搬送時間を考慮したタイミング信号によって実行される（詳細は、第１の実施形態で後記する。）。

［Ａ３：カール矯正機構の変形例］
図２の各カール矯正機構は、搬送するために、搬送ローラ１ａ、１ｂをモータで回転駆動する構成にしても良い。また、そのとき押圧ローラ４ａ、４ｂを偏芯カムを用いて、回転の量に応じて押圧力が変わる構成にしても良い。また、第１のカール矯正機構１０ａと第２のカール矯正機構１０ｂとは、全く同じものである必要はなく、異なった変形例を採用しても良い。

図２は、狭持する手段の一方をベルト３ａ、３ｂとしたが、これは転写紙を金属製の押圧ローラ４ａ、４ｂで押圧して搬送するために、弾力性を持たせて狭持するためである。つまり、搬送ローラ１ａ，１ｂを構成する対の金属製の回転ローラ間に張られたベルト３ａ、３ｂの張力による弾力性を利用したものである。

したがって、搬送ローラ１ａ、１ｂがそれぞれ一つ（又は二つ）の回転ローラからなり、その回転ローラの転写紙を狭持する円周部分をスポンジのような弾力性部材で構成し、金属製の押圧ローラ４ａ、４ｂを転写紙を挟んで弾力性部材に向けて、その転写紙を押圧して搬送する構成にすることもできる（不図示）。

［Ｂ：第１の実施形態：図２のカール矯正機構が一つだけの場合］
図３の機能構成図、及び図４のタイミングチャートを基に、一つのカール矯正機構、つまり、図２の第１のカール矯正機構１０ａだけでカールを修正し、かつ搬送速度を上げることができる技術について説明する。

図３のタイミング検知部６は、第１のカール矯正機構１０ａに転写紙が搬入される入り口にある場合は、検知したタイミングをそのままか、或いは少し遅らせたタイミング信号を発生して、制御部７ａへ送る。ただし、タイミング検知部６が図２のように第１の搬送路を介した前方の搬入口にある場合は、予め搬入口での搬送速度を基に第１の搬送路を搬送する搬送時間を計算しておき（或いは記憶手段に記憶しておき）、その搬入口での搬入タイミングを検出し、その時間から少なくとも第１の搬送路における搬送時間だけ経過したタイミング信号を発生させて（そのタイミング信号を発生させるのは、制御部７ａであっても良い）、制御部７ａへ送る。図４（Ａ）のタイミング信号を参照。図４（Ａ）のように、タイミングは、第１のカール矯正機構に入る時間ｔ１であっても、いくらか遅らせた時間ｔ２であっても良い。

速度制御部７１ａは、予め、画像形成部１００から第１の搬送路を経由するときの転写紙の搬送速度（画像形成部１００側で決定されている場合もある：以下、これを「初期速度ｖｓ」とする。）、及び第２の搬送路３０、第３の搬送路４０を経由して後処理部３００へ送る搬送速度（後処理部３００側で決定されている場合もある：以下、これを「目標速度ｖｏ」と言う。）を記憶しておき、例えば、時間ｔ２にタイミング信号を受けて、これを契機として搬送速度を初期速度ｖｓから目標速度ｖｏへ加速させるタイミングと制御量を搬送駆動部２ａへ送る。搬送駆動部２ａは、例えば、押圧ローラ４ａを駆動するためのモータで構成され、時間ｔ２に指示された制御量だけ回転速度を上げる。結果として、押圧ローラ４ａは、目標速度ｖｏで転写紙を搬送する。速度制御部７１ａは、回転速度と搬送速度（いわゆる、回転速度に対して言えば線速度）との関係を知って演算して制御量（ｖｏ−ｖｓに相当する制御量）を求めている。図４（Ｂ）にその搬送速度のタイミングを示す。なお、速度の変更は、転送紙を狭持開始（ｔ１）後、少なくとも第１のカール矯正機構１０ａが転送紙を狭持している期間（図４のｔ１−ｔ２間）に行われる。

圧力制御部７２ａは、図４（Ｄ）に示すように時間ｔ２のタイミングで押圧駆動部５ａに対して、所定量移動させる（偏芯カムのような場合は所定回転量）指示を押圧駆動部５ａへ送り、押圧ローラ４ａを指示された移動量だけ移動させることによって、転写紙を押圧する圧力を強くする。押圧駆動部５ａは、この例では移動機構を有する。圧力制御部７２ｂは、指示する所定量の移動量は、予め、経験的に得られた値を記憶している。圧力制御部７２ａが、押圧力を変更させるタイミングは、速度制御部７１ａが速度変更するタイミングと同じである。なお、押圧力を変更させるタイミングを速度変更するタイミングと同時として説明するが、予め経験的に得られた値を基に、押圧力を付与するタイミングと押圧力を適宜変更しても良い。

図４において、図４（Ｂ）の転写紙の搬送速度は、転写紙の狭持が終了する時間ｔ３を超えても、第２の搬送機構６０に受け継がれて、そのままの目標速度ｖｏで搬送されるが、図４（Ｃ）のベルトの速度、及び図４（Ｄ）の押圧力は、時間ｔ３後に、時間ｔ２の以前の状態へ戻され、次回の転写紙の搬入待ちとなる。時間ｔ３は検知手段により検知しても良いが、タイミング検知部６ａ又は制御部７ａでタイミング検知部６ａが検知した搬入時のタイミングを基に生成しても良い。正確である必要はなく、少なくとも次回の転写紙が搬入されるまでに元に戻れば良い。

［Ｃ：第２の実施形態：図２のカール矯正機構が二つとも運用される場合］
図５の機能構成図、及び図７のタイミングチャートを基に、ニつのカール矯正機構でカールを修正し、かつ搬送速度を上げることのできる技術について説明する。なお、図５の第１のカール矯正機構１０ａは、図３のものと同じであり、第２のカール矯正機構１０ｂもローマ字の符号部分が異なるが符号の内、数字が同じ符号のブロックは第１のカール矯正機構１０ａと同じ機能作用を行うものとする。ただし、いずれも搬送速度、押圧力において相違する。

図５のタイミング検知部６は、第１のカール矯正機構１０ａに転写紙が搬入される入り口に一つある場合であって（図２を参照）、検知したタイミング信号を２種類発生する。一つは、制御部７ａに送るタイミング信号である。この場合は、第１の実施形態と同様に、タイミング検知部６は、搬入されたタイミングを検知し、そのタイミングを基に、第１の搬送路２０を搬送される搬送時間だけ経過したタイミング信号を制御部７ａに送る（例えば、図７（Ａ）の時間ｔ２）。この搬送時間は演算で求めても良いし、予め記憶しておいても良い。他の一つは、制御部７ｂへ送るタイミング信号である。この場合は、第１の搬送路２０を搬送される搬送時間に加え、第１のカール矯正機構１０ａによる搬送時間、及び第２の搬送路による搬送時間を加えた時間だけ遅れたタイミング信号を生成して送る（例えば、図７（Ａ）の時間ｔ５）。この場合、後記するように、第１の搬送路２０は初期速度ｖｓで、第２の搬送路３０は中間速度ｖｍ（ｖｏ＞ｖｍ＞ｖｓ）で、第１のカール矯正機構１０ａ中は初期速度ｖｓと中間速度ｖｍの双方で搬送されるので、それらの搬送速度と各搬送路長により各搬送時間が予め求められる。予め測定した搬送時間を記憶しておいても良い。

速度制御部７１ａは、予め、画像形成装置１００から第１の搬送路２０を経由するときの転写紙の初期速度ｖｓと中間速度ｖｍを記憶している。そして、時間ｔ１で転送紙を狭持開始し、その後の時間ｔ２にタイミング信号を受けて、これを契機として搬送速度を初期速度ｖｓから中間速度ｖｍへ加速させるタイミングと制御量（ｖｍ−ｖｓに相当する制御量）を搬送駆動部２ａへ送る。搬送駆動部２ａは時間ｔ２に指示された制御量だけ制御して押圧ローラ４ａの回転速度を上げる。結果として、押圧ローラ４ａは、中間速度ｖｍで転写紙を搬送する。図７（Ｂ）を参照。なお、速度制御部７１ａによる速度の変更は、少なくとも第１のカール矯正機構１０ａが転送紙を狭持している期間（図７（Ｂ）のｔ１−ｔ３間）に行われる。

速度制御部７１ｂは、予め、第２の搬送路３０で搬送されてくる転写紙の中間速度ｖｍと目標速度ｖｏを記憶している。そして、時間ｔ４で転送紙を狭持開始し、その後の時間ｔ５にタイミング信号を受けて、これを契機として搬送速度を中間速度ｖｍから目標速度ｖｏへ加速させるタイミングと制御量（ｖｍ−ｖｓに相当する制御量）を搬送駆動部２ｂへ送る。搬送駆動部２ｂは時間ｔ５に指示された制御量だけ制御して押圧ローラ４ｂの回転速度を上げる。結果として、押圧ローラ４ｂは、目標速度ｖｏで転写紙を搬送して送り出す。図７（Ｂ）を参照。なお、速度制御部７１ｂによる速度の変更は、少なくとも第２のカール矯正機構１０ｂが転送紙を狭持している期間（図７（Ｂ）のｔ４−ｔ６間）に行われる。

搬送速度の数値例としては、初期速度ｖｓ＝１００ｍｍ／ｓ（線速）、中間速度ｖｍ＝３００ｍｍ／ｓ（線速）、から目標速度ｖｏ＝９００ｍｍ／ｓ（線速）とすることができる。請求項に記載の第１の速度は初期速度ｖｓ（又は中間速度ｖｍ）で、第２の速度は中間速度ｖｍ又は目標速度ｖｏに該当する。

圧力制御部７２ａ、７２ｂのそれぞれは、タイミングに関係なく時間に対して一定の押圧力をかけるよう押圧駆動部５ａ、５ｂを制御している（図７（Ｄ）を参照）。そして、押圧ローラ４ａと押圧ローラ４ｂとは、互いに転写紙の反対の面から押圧することにより、トータルでカールを矯正している。また、圧力制御部７２ａ、７２ｂは、第１のカール矯正機構１０ａが搬入されてきた転写紙のカールに対して逆カールになるよう押圧するように押圧ローラ駆動部５ａを制御し、その転写紙の逆カールを第２のカール矯正機構１０ｂが最終的に矯正するように押圧するように押圧駆動部５ｂを制御している（図５を参照）。これらの押圧力は、速度との関係で、経験的に決定される。

従来技術でも説明したように、搬送速度が高いと転写紙の搬送方向に対して後端部のカールが矯正されずに残りがちである。そこで、第１のカール矯正機構１０ａに比べ、第２のカール矯正機構１０ｂの搬送速度が高いので、図５の拡大図で示すように、第２のカール矯正機構１０ｂへ搬入される転写紙の先端部のカールが強く、後端部のカールが弱なるように、第１のカール矯正機構１０ａの押圧力を調整しておく。そして、第２のカール矯正機構１０ｂは、搬入される転写紙の先端部のカールが矯正される押圧力に調整されている。そのためには、圧力制御部７２ａは、押圧ローラ４ａの押圧力を微少に変更する事もあり得る。

図７において、図７（Ｂ）の転写紙の搬送速度は、第１のカール矯正機構１０ａが転写紙の狭持を終了する時間ｔ３を超えても、第２の搬送機構６０に受け継がれて、そのままの中間速度ｖｍで搬送され、さらに第２のカール機構１０ｂが転写紙の狭持が終了する時間ｔ６を超えても、第３の搬送機構７０に受け継がれて、そのままの目標速度ｖｏで搬送される。しかし、図７（Ｃ）ようにベルト３ａの速度は、時間ｔ３後に時間ｔ２の以前の状態へ戻され、次回の転写紙の搬入待ちとなり、ベルト３ｂの速度は、時間ｔ６後に時間ｔ５の以前の状態へ戻され、次回の転写紙の搬入待ちとなる。時間ｔ３、ｔ６も検知手段により検知しても良いが、タイミング検知部６又は制御部７ａ、７ｂでタイミング検知部６ａが検知した搬入時のタイミングを基に生成しても良い。

［Ｃ１：図５の変形例］
図６は図５のタイミングの取り方を変形した例を示す。図６と図５との違いは、図６がタイミング検知部６ａ、タイミング検知部６ｂをそれぞれ、第１のカール矯正機構１０ａ、第２のカール矯正機構１０ｂの転写紙が搬入する位置へ設置したことである。したがって、各カール矯正機構１０ａ、１０ｂで、搬送速度を変更するタイミングは、タイミング検知部６ａ及びタイミング検知部６ｂが検知したタイミングをそのまま、或いは所望の時間だけ遅らせたタイミングに設定することができる。つまり、タイミング検知部６ａ、６ｂとカール矯正機構１０ａ、１０ｂとの間に搬送路がないので、その搬送路による搬送時間をタイミング信号に反映する必要がない。

［Ｄ：第１の実施形態の応用例］
図８に、転写紙に両面印刷する場合に、図３の発明を適用した応用例を示す。図８（Ａ）において、第１のカール矯正機構１０ａを使用しているが、図３のものと同一のものを二つ使用している。ただし、少なくとも一方は、搬送速度、押圧力については、調整が必要である。以下両面印刷の動作順序に沿って説明する。

（１） 原稿が入ってきたとき、第１の搬送路変更部４００は、原稿を画像形成部１００へ送り、転写紙の一方の面（表面）に画像を形成させる。
（２） 第２の搬送路変更部５００は、画像形成部１００からの転写紙を両面印刷の指示に従って、帰還ルート７００（帰還搬送路）側にある第１のカール矯正機構１０ａへ送りカールを矯正させる。ただし、この帰還ルート７００（帰還搬送路）側にある場合の第１のカール矯正機構１０ａの搬送速度の変換は、図３の場合（第１の実施形態）と異なって、画像形成部１００が出力する搬送速度及び搬入を受け入れる搬送速度に合わせて調整され、押圧力も搬送速度に応じて調整される。なお、これまで説明してきた第１のカール矯正機構１０ａと同様に、予め経験的に得られた値を基に、押圧力を付与するタイミングと押圧力を適宜変更しても良い。

（３） 第１の搬送路変更部４００は、両面印刷の指示に従って、第１のカール矯正機構１０ａから受けた転写紙の紙面を反転して画像形成部１００へ送り、裏面に画像を形成させる。
（４） 第２の搬送路変更部５００は、画像形成部１００での裏面への画像形成を終了した転写紙を受けて、メインルート６００側にある第１のカール矯正機構１０ａへ送りカールを矯正させて、出力させる。この場合の第１のカール矯正機構１０ａの搬送速度の変更及び押圧力の変更は図３の場合（第１の実施形態）と同様に行われる。

図８（Ｂ）の例は、メインルート６００側にある第１のカール矯正機構１０ａが一つで、図８（Ａ）の帰還ルート側にある第１のカール矯正機構１０ａを兼用している例である。この第１のカール矯正機構１０ａは、両面印刷搬送路（帰還搬送路）へ転写紙を出力する場合と、後処理部３００へ排紙する場合とで、搬送速度及び押圧力を異にする。つまり、前者の場合は、上記（２）に示すように、後者の場合は、上記（４）に示すように、時間分割で制御する必要がある。

なお、図８（Ａ）、（Ｂ）のメインルート６００，帰還ルート７００における構成は、第２の搬送路変更部５００が介在することもあるが、図３及び図１で構成される画像形成装置と実質同じである。

このような応用例によれば、表面での定着後に生じるカールを修正した後に裏面に画像形成することになるので、カールによる寸法ズレを軽減できる効果がある。

上記各実施形態の説明における、制御部７ａ及び７ｂは、ＣＰＵ及び上記説明の処理機能をＣＰＵに実行させるためのプログラムを記憶したメモリで構成することができる。

画像形成装置全体の機能構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るシート材搬送部（シート材搬送装置）の機構配置を示す図である。 本発明に係るシート材搬送部２００の第１の実施形態に係る機能構成を示す図である。 図３のシート材搬送部の動作タイミングを示す図である。 本発明に係るシート材搬送部２００の第２の実施形態に係る機能構成を示す図である。 図５の変形例を示す図である 図５のシート材搬送部２００の動作タイミングを示す図である。 図３に係る実施形態の応用例である。

符号の説明

１ａ、１ｂ 搬送ローラ
２ａ、２ｂ 搬送駆動部
３ａ、３ｂ ベルト
４ａ、４ｂ 押圧ローラ
５ａ，５ｂ 押圧駆動部
６、６ａ、６ｂ タイミング検知部
７ａ、７ｂ 制御部
７１ａ、７１ｂ 速度制御部
７２ａ、７２ｂ 圧力制御部
１０ａ 第１のカール矯正機構
１０ｂ 第２のカール矯正機構
１００ 画像形成部
２００ シート材搬送部（カール矯正機構を含むシート材搬送装置）
３００ 後処理部

Claims (12)

1. 画像をシート材に形成する画像形成部と、
   前記画像形成部で画像形成された該シート材を狭持しながら搬送し、かつその狭持する押圧力を可変可能に、さらに搬送速度を可変可能にされたカール矯正機構と、を備え、
   該カール矯正機構は、１のシート材が狭持されている間に、前記１のシート材の搬送速度を初期速度ｖｓから目標速度ｖｏ（ｖｏ＞ｖｓ）に変更するとともに当該搬送速度の変更に対応して前記１のシート材への押圧力を増加させて搬送することにより、該１のシート材のカールを低減することを特徴とする画像形成装置。
2. 画像をシート材に形成する画像形成部と、
   前記画像形成部で画像形成された該シート材を狭持しながら搬送し、かつその狭持するときの該シート材の一方の面から押圧する押圧力を可変可能に、さらに搬送速度を可変可能にされたカール矯正機構と、
   前記画像形成されたシート材が前記カール矯正機構で狭持されるタイミングを検知して前記搬送速度を変更するためのタイミング信号を出力するタイミング検知部と、
   該タイミング信号を受けて、前記カール矯正機構により１のシート材が狭持されている間に、前記１のシート材の搬送速度を初期速度ｖｓから目標速度ｖｏ（ｖｏ＞ｖｓ）へ変更させるとともに当該搬送速度の変更に対応して前記１のシート材への押圧力を増加させる制御を前記カール矯正機構に実行させる制御部と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
3. 前記カール矯正機構は、前記シート材を搬送するためのベルトを有するベルト搬送機構と、搬送される前記シート材の一方の面から該ベルトに当接する方向に押圧して狭持するとともにその押圧力を可変可能にされたローラ部材とを有し、該ベルト搬送機構又は該ローラ部材のいずれかを回転駆動して搬送速度を可変可能にされたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記カール矯正機構は、弾力性を有する回転ローラと、当該回転ローラの弾力部に当接するように前記シート材を一方の面から押圧して狭持するとともにその押圧力を可変可能にされたローラ部材とを有し、該回転ローラ又は該ローラ部材のいずれかを回転駆動して搬送速度を可変可能にされたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 画像をシート材に形成する画像形成部と、
   前記画像形成部で画像形成された該シート材の一方の面から押圧して狭持して搬送し、かつ搬送速度を可変可能にされた第１のカール矯正機構と、
   前記第１のカール矯正機構の下流に、該シート材の前記一方の面とは反対の面から押圧して狭持して搬送し、かつ搬送速度を可変可能にされた第２のカール矯正機構と、を備え、
   前記第１のカール矯正機構は、該シート材を前記押圧している間に前記搬送速度を初期速度ｖｓから中間速度ｖｍ（ｖｍ＞ｖｓ）に変更して搬送し、前記第２のカール矯正機構は、該シート材を前記押圧している間に前記搬送速度を前記中間速度ｖｍから目標速度ｖｏ（ｖｏ＞ｖｍ）に変更して搬送することにより、該シート材のカールを低減することを特徴とする画像形成装置。
6. 画像をシート材に形成する画像形成部と、
   第１のベルトを備える第１のベルト搬送機構と、搬送される該シート材の一方の面から前記第１のベルトに当接する方向に押圧する第１のローラ部材とを有し、該第１のベルト搬送機構又は該第１のローラ部材のいずれかを駆動して、前記画像形成部で画像形成されたシート材の搬送速度を可変可能な第１のカール矯正機構と、
   第２のベルトを備える第２のベルト搬送機構と、搬送される該シート材を前記一方の面とは反対方向の面から前記第２のベルトに当接する方向に押圧する第２のローラ部材とを有し、該第２のベルト搬送機構又は該第２のローラ部材のいずれかを駆動して、前記第１のカール矯正機構から出力される前記シート材の搬送速度を可変可能な第２のカール矯正機構と、
   前記画像形成されたシート材が、前記第１のベルトと第１のローラ部材で狭持されるタイミングを示す第１のタイミング信号、及び第２のベルトと第２のローラ部材で狭持されるタイミングを示す第２のタイミング信号を出力するタイミング検知部と、
   第１のタイミング信号を受けて、シート材の搬送速度を初期速度ｖｓから中間速度ｖｍ（ｖｍ＞ｖｓ）に変更させるべく前記第１のカール矯正機構を制御する第１の制御部と、
   第２のタイミング信号を受けて、シート材の搬送速度を前記中間速度ｖｍから目標速度ｖｏ（ｖｏ＞ｖｍ）に変更させるべく前記第２のカール矯正機構を制御する第２の制御部と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
7. 画像をシート材に形成する画像形成部と、
   前記画像形成部の一方の面に画像形成された該シート材をその反対の面に印刷するために表裏反転して再び該画像形成部へ搬送する帰還搬送路と、
   該帰還搬送路に在って、該一方の面に画像形成されたシート材を狭持しながら搬送し、かつ狭持する所定の押圧力を加えて搬送する帰還側カール矯正機構と、
   前記画像形成部により両面に画像形成されたシート材を受けて、該シート材を狭持しながら搬送し、かつその狭持する押圧力を可変可能に、さらに搬送速度を可変可能にされており、１のシート材が前記押圧されている間に、前記１のシート材の搬送速度を初期速度ｖｓから目標速度ｖｏ（ｖｏ＞ｖｓ）に変更するとともにその搬送速度の変更に対応して前記１のシート材への押圧力を増加させて搬送するカール矯正機構と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
8. 画像形成部により画像をシート材に形成する段階と、
   前記画像形成部で画像形成された該シート材を初期速度ｖｓで搬送路を搬送する段階と、
   第１のカール矯正機構により、該シート材を一方の面から押圧し、かつその搬送速度を前記初期速度ｖｓから中間速度ｖｍ（ｖｍ＞ｖｓ）に変更して搬送する第１のカール矯正段階と、
   該第１のカール矯正段階を経た該シート材を第２のカール矯正機構で受けて、前記シート材を前記第１のカール矯正段階とは反対の面から押圧し、かつその搬送速度を前記中間速度ｖｍから目標速度ｖｏ（ｖｏ＞ｖｍ）に変更して搬送する第２のカール矯正段階と、を備えたことを特徴とする画像形成方法。
9. 前記第１のカール矯正段階は、第１のベルト搬送機構の第１のベルトに前記シート材を一方の面から押圧し、かつその搬送速度を前記初期速度ｖｓから中間速度ｖｍ（ｖｍ＞ｖｓ）に変更して搬送し、
   前記第２のカール矯正段階は、第２のベルト搬送機構の第２のベルトに前記シート材を前記第１の矯正段階とは反対の面から押圧し、かつその搬送速度を前記中間速度ｖｍから目標速度ｖｏ（ｖｏ＞ｖｍ）に変更して搬送することを特徴とする請求項８に記載の画像形成方法。
10. 画像が形成されたシート材を弾力的に狭持するための搬送機構と、第１の搬送速度で搬送されてくる該シート材の一方の面から該搬送機構に当接する方向に押圧して狭持するローラ部材とを備え、狭持する押圧力を可変可能に、かつ搬送速度を可変可能にされたカール矯正機構と、を有し、
    前記カール矯正機構は１のシート材が狭持されている間に、１のシート材の搬送速度を前記第１の搬送速度より速い第２の搬送速度に変更するとともに当該搬送速度の変更に対応して前記１のシート材への押圧力を増加させて搬送することを特徴とするシート材搬送装置。
11. 前記搬送機構は、ベルトと、該ベルトを回転可能に保持する対の回転ローラとを含んで構成されるベルト搬送機構であって、
    前記ローラ部材は、搬送される該シート材の一方の面から該ベルトに当接する方向に押圧し、その押圧力を可変可能にされた構成であることを特徴とする請求項１０に記載のシート材搬送装置。
12. 前記搬送機構は、円周部分に弾力性部材を有する回転ローラで構成され、
    前記ローラ部材は、搬送される該シート材の一方の面から該弾力性部材に当接する方向に押圧し、その押圧力を可変可能にされた構成であることを特徴とする請求項１０に記載のシート材搬送装置。

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