JP2017178626A - シート搬送装置、画像形成装置、および画像読取装置 - Google Patents

シート搬送装置、画像形成装置、および画像読取装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 シート搬送方向に関してシートの後端が第1挟持部から完全に排出される前に、シートを挟持する挟持部を切り替えることが困難であった。【解決手段】 排紙反転手段6は、駆動力を受けて一方向に回転する駆動ローラ62と、駆動ローラ62とともに第1挟持部N1を形成する排紙ローラ61と、駆動ローラ62とともに第2挟持部N2を形成する搬送ローラ63と、を有する。第1挟持部N1において第1の方向に搬送されたシートSが第1挟持部N1に挟持されている状態で、駆動ローラ62を移動させることにより、第1挟持部N1において挟持されていたシートSを第2挟持部N2において挟持し、第2の方向に搬送する。【選択図】 図11

Description

本発明は、シートを連続的に搬送するシート搬送装置、このシート搬送装置を備える複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置、および画読取装置に関する。
近年、画像形成装置は更なる省資源化への対応が望まれており、用紙、OHPシート、プラスチックシート、布などのシートに関して両面印刷の活用が多用化している。そのため、両面印刷機能を有する画像形成装置においては、単位時間当たりの両面印刷の出力枚数、すなわち両面生産性を向上させることが重要視されている。
従来技術として、特許文献1には、シートの反転を行う反転部に、駆動力を受けて一方向にのみ回転する1つの駆動ローラと第1の従動ローラと第2の従動ローラとを有する反転ローラ群を設けた構成が開示されている。この反転ローラ群の構成においては、3つのローラは、シート搬送方向と交差する方向に関して、第1の従動ローラ、駆動ローラ、第2の従動ローラの順番で略一直線に並ぶように配置されている。第1の従動ローラは駆動ローラと対向して第1挟持部を形成し、第2の従動ローラは第1の従動ローラと異なる方向から駆動ローラと対向して第2挟持部を形成する。
特許文献1の反転部では、以下のようにシートの反転が行われる。まず、第1面に画像が形成されたシートは反転ローラ群の第1挟持部に向かって搬送される。その後、第1挟持部において反転ローラ群から排出される方向である第1の方向に搬送され、シート搬送方向に関するシートの後端が第1挟持部を通過する。反転部には、シート搬送方向に関する第1挟持部の下流に、シートを一時的に収容するスイッチバック部が設けられており、第1挟持部を通過したシートはスイッチバック部において収容される。その後、スイッチバック部に一時的に収容されたシートは自重で落下することにより、シートの後端が反転ローラ群の第2挟持部に導かれる。駆動ローラは一方向にのみ回転していることから、第2挟持部に挟持されたシートは、第1挟持部における搬送方向である第1の方向と反対の方向である第2の方向に搬送される。その後、シートは再び画像形成部に搬送され、シートの第2面に画像が形成された後に、反転部とは異なる位置に設けられた排紙部に搬送される。そして、排紙部の排紙ローラによって画像形成装置内から排出される。
即ち、特許文献1においては、シートを反転ローラ群からスイッチバック部に完全に排出してシートを一時的にスイッチバック部に収容し、シートが挟持される挟持部を第1挟持部から第2挟持部に切り替えている。この構成により、複数のシートに連続して両面印刷を行う際に、1枚目のシートが第1挟持部を通過しスイッチバック部に収容されている間に、後続のシートである2枚目のシートを第1挟持部に搬送することが出来る。
特開2015−083353号公報
しかしながら、反転ローラ群の第1挟持部からシートを完全に排出することによってシートの反転を行う特許文献1の構成においては、シート搬送方向に関して反転ローラ群の下流側にシートを一時的に収容するスイッチバック部を設ける必要がある。スイッチバック部を設ける場合、反転ローラ群から排出されるシートはスイッチバック部に収容されてしまうため、シートを反転する反転部とは別の位置にシートを画像形成装置内から排出するための排紙部を設ける必要がある。これにより、装置が大型化してしまうという課題が生じる。
そこで、本発明は、シート搬送方向に関するシートの後端が第1挟持部から完全に排出される前に、シートを挟持する挟持部を切り替えることが可能なシート搬送装置を提供することを目的とする。
本発明は、一方向に回転する第1の回転体と、前記第1の回転体が回転することにより、前記第1の回転体とともにシートを第1の方向に搬送する第2の回転体と、前記第1の回転体が回転することにより、前記第1の回転体とともにシートを前記第1の方向とは異なる第2の方向に搬送する第3の回転体と、前記第1の方向に搬送されるシートの後端が前記第1の回転体と前記第2の回転体によって搬送され終わる前に前記第1の回転体を移動させることによって、前記第2の回転体がシートの第1面と接触し前記第1の回転体がシートの前記第1面と反対の第2面と接触する第1の状態から、前記第1の回転体がシートの前記第1面と接触し、前記第3の回転体がシートの前記第2面と接触する第2の状態に切替える切替手段と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、シート搬送方向に関するシートの後端が第1挟持部から完全に排出される前に、シートを挟持する挟持部を切り替えることが可能である。
実施例1における画像形成装置の全体構成を説明する概略断面図である。 実施例1における排紙反転手段を説明する概略断面図である。 (a)は実施例1における排紙反転手段の構成を説明する模式図である。(b)〜(c)は実施例1における排紙反転手段と本体のフレームとの関係を説明する模式図である。 実施例1の排紙反転手段における回転体の構成を説明する模式図である。 実施例1におけるブロック図である。 (a)〜(c)は実施例1における排紙反転手段の構成と駆動ローラの動作を説明する模式図である。 実施例1におけるシートの両面に画像を形成する際のシート搬送動作を説明する概略断面図である。 実施例1におけるシートの両面に画像を形成する際のシート搬送動作を説明する概略断面図である。 実施例1におけるシートの両面に画像を形成する際のシート搬送動作を説明する概略断面図である。 実施例1におけるシートの両面に画像を形成する際のシート搬送動作を説明する概略断面図である。 (a)〜(d)は実施例1における駆動ローラの移動の動作を説明する模式図である。 実施例1における連続して複数のシートの両面に画像を形成する際のシート搬送動作を説明する概略断面図である。 実施例1における連続して複数のシートの両面に画像を形成する際のシート搬送動作を説明する概略断面図である。 実施例1における連続して複数のシートの両面に画像を形成する際のシート搬送動作を説明する概略断面図である。 実施例1における連続して複数のシートの両面に画像を形成する際のシート搬送動作を説明する概略断面図である。 実施例1における連続して複数のシートの両面に画像を形成する際のシート搬送動作を説明する概略断面図である。 実施例1における連続して複数のシートの両面に画像を形成する際のシート搬送動作を説明する概略断面図である。 実施例1における連続して複数のシートの両面に画像を形成する際のシート搬送動作を説明する概略断面図である。 実施例1における連続して複数のシートの両面に画像を形成する際のシート搬送動作を説明する概略断面図である。 (a)〜(e)は実施例1の変形例1における駆動ローラの移動を説明する模式図である。 実施例1の変形例2における排紙反転手段の構成を説明する模式図である。 実施例2における排紙反転手段を説明する模式図である。 (a)〜(c)は実施例2の排紙反転手段におけるシートの搬送を説明する模式図である。 (a)〜(d)は実施例3における排紙反転手段の構成と駆動ローラの動作を説明する模式図である。 その他の実施例におけるシート搬送装置を説明する概略断面図である。
以下、図面を参照して、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。なお、以下の実施例においては、本発明のシート搬送装置を備えるレーザービームプリンタを用いた例について説明する。ただし、この実施例に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この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。
(実施例1)
図1は、本発明のシート搬送装置を備える画像形成装置1の構成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、画像形成装置1の本体2と、給送部3と、画像形成部4と、搬送部5と、排紙反転手段6と、制御手段7と、を備える。
本体2は、給送部3と、画像形成部4と、搬送部5と、排紙反転手段6と、制御手段7と、を収容している。収容部としての給紙カセット21は、シート搬送方向に関して給送部3の上流側に着脱自在に設けられており、積層した状態で収容されたシートSを給送部3に給送する。画像形成が終了した後に本体2から排出されたシートSを積載する積載部としての排紙トレイ22は、シート搬送方向に関して排紙反転手段6の下流側に設けられる。
給送部3は、給送ローラ30と、分離パッド31aと分離パッド31aを保持する分離ホルダ31bから形成される分離部31と、を有する。分離パッド31aは給送ローラ30に圧接されており、給送カセット21に収容されたシートSは、給送ローラ30の回転によって分離部31に給送され、分離部31において1枚ずつ分離された後に第1の搬送路50に給送される。
画像形成部4は、像担持体としての感光体ドラム40と、レーザースキャナユニット41と、現像部42と、転写ローラ43と、定着部44と、を有する。不図示の帯電装置により一様に帯電された感光体ドラム40に、画像情報に基づいてレーザースキャナユニット41から照射することにより、感光体ドラム40の表面上に静電潜像が形成される。この静電潜像を現像部42において現像することにより、感光体ドラム40の表面上にトナー像が形成される。現像されたトナー像は、転写ローラ43によってシートS上に転写され、定着部44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。このようにして、画像形成部4においてシートS上に画像が形成される。
図2は、本実施例の排紙反転手段6の構成を示す概略断面図である。以下、図2を用いて排紙反転手段6の構成を説明する。排紙反転手段6は、駆動源からの駆動力を受けて一方向(図示矢印R1方向)にのみ回転する駆動ローラ62(第1の回転体)と、駆動ローラ62の回転に従動する排紙ローラ61(第2の回転体)及び反転ローラ63(第3の回転体)を有する
排紙ローラ61は、駆動ローラ62に当接して第1挟持部N1を形成しており、第1挟持部N1において排紙ローラ61は駆動ローラ62とともにシートSを挟持して搬送する。また、反転ローラ63は、駆動ローラ62の円周方向に関して排紙ローラ61とは異なる位置において、駆動ローラ62に当接して第2挟持部N2を形成し、駆動ローラ62とともにシートSを挟持して搬送する。
駆動ローラ62が回転することにより、駆動ローラ62と排紙ローラ61によってシートSは駆動ローラ62から排紙トレイ22に向かって搬送され、第1挟持部N1から排出される。ここで、第1挟持部N1から排紙トレイ22へ向かって排出される方向を排出方向(第1の方向)とする。また、駆動ローラ62は駆動力を受けて一方向にのみ回転していることから、第2挟持部N2においてシートSは排紙トレイ22から第2の搬送路51に向かって搬送される。即ちシートSは第2挟持部N2において、第1挟持部N1における搬送方向とは異なる方向である反転方向(第2の方向)に搬送される。ここで、第2の方向とは、排紙トレイ22に向かって排出方向に搬送されたシートSを、排紙トレイ22から排紙反転手段6側へ搬送する方向である。
すなわち、駆動ローラ62が一方向(図示矢印R1方向)にのみ回転することにより、第1挟持部N1においてシートSは第1の方向へと搬送され、第2挟持部N2においてシートSは第1の方向と反対の方向である第2の方向へと搬送される。また、排紙反転手段6が駆動ローラ62を移動させることにより、シートSは第1挟持部N1に挟持されている状態から第2挟持部N2に挟持される状態へと切り替えられる。シートSの挟持状態を切り替える駆動ローラ62の移動の動作に関しては、後に詳しく説明する。
図1に示すように、搬送部5は、第1の搬送路50と、第2の搬送路51と、第1の搬送ローラ対52と、第2の搬送ローラ対53と、第1センサ54と、第2センサ55と、を有する。
第1の搬送路50は、給紙カセット21から給送されるシートSや、排紙反転手段6によって反転方向に搬送されたシートSに再度画像を形成するために、シートSを画像形成部4に搬送する搬送路である。シートSの搬送方向に関して、第1の搬送路50の下流側は排紙反転手段6の第1挟持部N1に接続され、第1の搬送路50の上流側は二股に分かれている。二股に分かれた第1の搬送路50の一方側は給紙カセット21に接続されており、シートSが給紙カセット21から第1の搬送路50に給送され、画像形成部4において転写ローラ43によってシートSにトナー像が転写される。また、二股に分かれた第1の搬送路50の他方側は第2の搬送路51に接続される。第2の搬送路51は、排紙反転手段6によって反転方向に搬送されるシートSを第1の搬送路50に再び搬送するための搬送路である。シート搬送方向に関して、第2の搬送路51の上流側は排紙反転手段6の第2挟持部N2に接続されており、第2の搬送路51の下流側は二股に分かれた第1の搬送路50の他方側に接続される。
第1の搬送ローラ対52は、第1の搬送路50に配置されており、第1の搬送路50に給送又は搬送されるシートSを第1の搬送路50に沿って搬送する。第2の搬送ローラ対53は、第2の搬送路51に配置されており、第2の搬送路51に搬送されたシートSを第1の搬送路50に搬送する。
第1センサ54は、第1の搬送路50における給送部3と画像形成部4との間に配置されており、第1センサを通過するシートSの先端や後端の位置を検出する。第2センサ55は、シート搬送方向に関して第1の搬送路50の下流側に配置されており、第1センサ54と同様に、第2センサ55を通過するシートSの先端や後端の位置を検出する。本実施例における第1センサ54及び第2センサ55は、シートSに当接する方向に付勢されシートSの通過によって回動するセンサフラグ(不図示)と、光学センサとしてのフォトインタラプタ(不図示)と、を有する。このような構成においては、シートSが通過することによってセンサフラグが押し倒されて回動し、センサフラグがフォトインタラプタの検知領域を塞いだり開いたりすることによってシートの先端や後端を検知することが可能である。
なお、本実施例では第1センサ54及び第2センサ55として、シートSが通過することによって回動するセンサフラグを設けたものを用いたが、シートSの先端及び後端を検知するセンサはこれに限らない。例えば、第1センサ54及び第2センサ55として、発光素子からシートSに光を当てて受光素子で透過光あるいは反射光を受信することによりシートSの有無を検知する光学式のセンサを用いる事も可能である。
排紙反転ガイド64は、搬送されるシートSを案内するガイド部材であり、給紙カセット21から給送されたシートSを第1挟持部N1に案内し、第2挟持部N2において第2の方向に搬送されるシートSを第2の搬送路51に案内する。
制御手段7は、給送ローラ30、第1の搬送ローラ対52、第2の搬送ローラ対53、排紙反転手段6など、シートSの搬送に関する駆動の制御、及び排紙反転手段6における駆動ローラ62の移動に関する動作の制御を行うことが可能である。制御手段7による排紙反転手段6の動作の制御に関しては後に詳しく説明する。
次に、本実施例における排紙反転手段6の構成について、図3(a)〜(b)、図4、図5を用いて説明する。図3(a)は、シート搬送方向に関する下流側から見たときの、本実施例における排紙反転手段6の構成を示す模式図である。また、図3(b)及び図3(c)は、それぞれ、図3(a)のAA方向及びBB方向から見た際の、本体2のフレーム23と排紙反転手段6との配置関係を説明する模式図である。図4は、本実施例における排紙ローラ61、駆動ローラ62、反転ローラ63の構成を示す模式図である。図5は本実施例における制御手段7による制御を説明するブロック図である。
図3(b)〜(c)に示すように、排紙反転手段6において、駆動ローラ62は、本体2のフレーム23に回転可能に保持されている。また、図3(a)に示すように、駆動ローラ62は、支点66を中心に回動可能な駆動ローラホルダ65によって、駆動ローラ62の両端を回転自在に保持されている。駆動ローラホルダ65は一端側で駆動ローラ62を保持しており、支点66を介した他端側にはガイド溝65aが設けられている。
駆動ローラ62と対向して略平行に設けられたカム軸68の両端には、カム軸68と一体で回転可能なカム67がフレーム23を介して設けられている。カム67は、カム軸68を保持している面とは異なる面に円筒状の突起部67aを有しており、突起部67aがガイド溝65aに嵌合することによって、カム67が駆動ローラホルダ65に保持される。また、カム軸68の一端側にはカム67を回転させるための駆動のON/OFFを切り替えることが可能な、ソレノイド69a(切換部材)と欠歯ギア69bから形成されるカム駆動部69が設けられている。カム駆動部69においては、欠歯ギア69bの欠歯部にソレノイド69aの可動片a1が係合することでカム67を回転させるための駆動のON/OFFが切り替えられる。なお、本実施例においては、カム駆動部69のクラッチ構成として欠歯ギア69bとソレノイド69aの可動片a1とを有する構成を用いたが、これに限らず、一般的なクラッチ、例えばバネの締まりを利用するスプリングクラッチなどの構成を用いても良い。
図3(a)に示すように、排紙反転ガイド64は駆動ローラ62の軸方向に関して駆動ローラ62の両端に支持されている。また、駆動ローラ62の軸方向と直交する方向に関して、駆動ローラ62に支持される排紙反転ガイド64の一端部64aは、駆動ローラホルダ65の軸受部65bによって回動自在に保持されている。一方で、駆動ローラ62の軸方向と直交する方向に関して、排紙反転ガイド64の一端部の反対側の他端部には円筒状の突起部64bが設けられている。なお、突起部64bは、駆動ローラ62の軸方向に関して、排紙反転ガイド64の両端部に設けられており、図3(b)に示すように、フレーム23に設けられた溝部72と嵌合する。溝部72は、駆動ローラ62の軸方向に関する両端側のフレーム23にそれぞれ設けられている。
図4に示すように、排紙ローラ61は駆動ローラ62と当接して第1挟持部N1を形成しており、支点71aを中心に移動可能な排紙ローラホルダ71に保持されている。排紙ローラホルダ71は本体2に設けられたバネ81(第1の付勢部材)によって駆動ローラ62に対して付勢されており、駆動ローラ62は排紙ローラ61によって押圧された状態で第1挟持部N1を形成する。
反転ローラ63は駆動ローラ62と当接して第2挟持部N2を形成しており、支点73aを中心に移動可能な反転ローラホルダ73に保持されている。反転ローラホルダ73は本体2に設けられたバネ83(第2の付勢部材)によって駆動ローラ62に対して付勢されており、駆動ローラ62は反転ローラ63によって押圧された状態で第2挟持部N2を形成する。
次いで、本実施例における駆動の制御を行うブロック図を図5に基づいて説明する。駆動ローラ62の一端側はギア70に接続されており、ギア70を介して駆動源としての駆動モータ90から駆動力を受けて回転する。駆動モータ90は一方向にのみ回転し、駆動ローラ62も一方向にのみ回転する。図4に示すように、CPU110は、駆動モータ90、ソレノイド69a、給送ローラ30、第1センサ54、第2センサ55と接続されている。また、CPU110は、ROM及びRAMと接続されており、RAMをワークメモリとして使用することでROMに格納されているプログラムを実行する。本実施例においては、CPU110とROMとRAMが制御手段7を構成する。また、本実施例においては、制御手段7が駆動モータ90及びソレノイド69aを制御することにより、排紙反転手段6において、駆動ローラ62の回転、及びカム駆動部69による駆動ローラ62の移動の動作が行われる。
ここで、排紙反転手段6における駆動ローラ62の移動の動作について図6(a)〜(c)を用いて説明する。
図6(a)は、駆動ローラ62の移動の動作が行われる前の排紙反転手段6を、駆動ローラ62の軸方向から見た模式図である。この時の駆動ローラ62の位置を初期位置(第1の位置)とする。駆動ローラ62は、初期位置において駆動源からの駆動力を受けて一方向に回転している。
図6(a)の状態において、ソレノイド69aに通電して欠歯ギア69bのロックを解除すると、欠歯ギア69bに駆動が伝達され、カム67が図示矢印A方向(時計回り)に回転する。この時、カム67の回転に伴い、駆動ローラホルダ65のガイド溝65aに嵌合した突起部67aが図示矢印A方向(時計回り)に回転し、駆動ローラホルダ65は支点66を中心に図示矢印B方向(反時計回り)に回転する。これにより、駆動ローラホルダ65によって両端を保持された駆動ローラ62は、排紙ローラ61と反転ローラ63から離れる方向(図示矢印B方向)に移動する。なお、排紙反転ガイド64は、駆動ローラ62の両端に支持されており、駆動ローラホルダ65によって一端部64aを保持されているため、駆動ローラ62の移動にともなって移動する。排紙反転ガイド64の突起部64bは溝部72に嵌合しているため、排紙反転ガイド64は、駆動ローラホルダ65との角度を変えながら溝部72に沿って移動する。この時、駆動ローラ62の一端側と接続しているギア70も駆動ローラ62の移動とともに移動し、駆動ローラ62は移動時においても、駆動源としての駆動モータ90からの駆動力を受けて一方向に回転する。
図6(b)は、カム67の回転により駆動ローラ62及び排紙反転ガイド64が移動し、駆動ローラ62の移動量が最大となったときの排紙反転手段6を、駆動ローラ62の軸方向から見た模式図である。この時、駆動ローラ62は初期位置から退避した退避位置(第2の位置)に位置している。
排紙ローラホルダ71に保持された排紙ローラ61は、本体2に設けられたバネ81によって駆動ローラ62に対して付勢されている。駆動ローラ62が移動することにより、排紙ローラホルダ71は支点71aを中心に回転し、排紙ローラ61は反転ローラ63に向かって移動する。
また、反転ローラホルダ73に保持された反転ローラ63は、本体2に設けられたバネ83によって駆動ローラ62に対して付勢されている。駆動ローラ62が移動することにより、反転ローラホルダ73は支点73aを中心に回転し、反転ローラ63は排紙ローラ61に向かって移動する。なお、排紙ローラホルダ71の回転角度は、不図示の規制部材によって図6(b)の位置までに規制されている。したがって、反転ローラ63は、図6(b)の位置において停止している排紙ローラ61と当接する位置まで移動する。これにより、反転ローラ63と排紙ローラ61が当接し、搬送されるシートSを挟持して保持することが可能な保持部としての第3挟持部N3を形成する。
その後、図6(c)に示すように、カム67が図示矢印A方向(時計回り)にさらに回転すると、駆動ローラホルダ65は、支点66を中心に図示矢印C方向(時計回り)に回転する。これにより、排紙反転ガイド64は溝部72の案内に沿って移動し、駆動ローラ62が排紙ローラ61と反転ローラ63に近づいて退避位置から初期位置に移動する。突起部67aが図6(a)の位置に戻ると、欠歯ギア69bへの駆動の伝達が解除され、カム67の回転が停止する。この時、ソレノイド69aは既に通電を解除されているため、欠歯ギア69bがロックされることによりカム67の回転が停止する。すなわち、排紙反転手段6における駆動ローラ62が移動する一連の動作は、カム駆動部69によってカム67が一回転する間に起こる連続した動作である。また、駆動ローラ62はギア70とともに移動するため、駆動ローラ62が排紙ローラ61と反転ローラ63に対して移動する一連の動作の間、駆動ローラ62はギア70を介して駆動モータ90からの駆動力を受けることで一方向に回転し続ける。
図7は、給紙カセット21に収容されていたシートSが、給送ローラ30によって給送された後の状態を示す概略断面図である。図7のように、給送ローラ30によって給紙カセット21から取り出されたシートSは、分離部31において1枚に分離された後に第1の搬送路50へと給送され、第1の搬送ローラ対52によって画像形成部4へ搬送される。その後、シートSの先端が第1センサ54において検知され、検知情報に基づいたタイミングで画像形成部4においてシートSの第1面に画像が形成される。
図8は、第1面に画像が形成されたシートSが排紙反転手段6に搬送され、駆動ローラ62の移動の動作が開始する直前の状態を示す概略断面図である。第1面にトナー像が転写されたシートSは、定着部44においてトナー像の定着が行われた後に、駆動ローラ62および排紙ローラ61とで形成される第1挟持部N1に挟持され、第1の方向(図示実線矢印方向)に搬送される。この時、シートSは、第1面が排紙ローラ61と接触し、第2面が駆動ローラ62と接触した状態(第1の状態)で第1の方向に搬送される。
第1挟持部N1において駆動ローラ62と排紙ローラ61に接触しているシートSの後端は第2センサ55において検知される。そして、その検知情報に基づいて、駆動ローラ62はシートSの後端が第1挟持部N1において搬送され終わる前に移動を開始する。即ち、本実施例においては、シートSの後端が第1挟持部N1から完全に抜ける前に、駆動ローラ62が移動を開始する。駆動ローラ62の移動により、第1挟持部N1において挟持され第1の方向に搬送されたシートSは、第2挟持部N2に挟持される。この駆動ローラ62の移動は、第2センサ55からの検知情報に基づいて制御手段7がソレノイド69aを制御することによって開始される。なお、第2センサ55によるシートSの先端の検知情報に基づいて駆動ローラ62の移動を開始するように制御しても良い。シートSが第1挟持部N1に挟持されている状態から第2挟持部N2に挟持される状態に切り替わる際の駆動ローラ62の移動の動作に関しては、図11(a)〜(d)を用いて後に詳しく説明する。
図9は、駆動ローラ62の移動の動作の後、シートSが第2挟持部N2において挟持された状態を示す概略断面図である。駆動ローラ62の移動によりシートSが第1挟持部N1から第2挟持部N2に挟持されると、シートSは第2挟持部N2において第1の方向とは異なる第2の方向(図示実線矢印方向)に搬送される。この時、シートSは、第2面が反転ローラ63と接触し、第1面が駆動ローラ62と接触した状態(第2の状態)で第2の方向に搬送される。これにより、第1挟持部N1において第1の方向に搬送されていたシートSが第2挟持部N2において第2の方向に搬送され、第2の搬送路51に搬送される。
図10は、第2の方向に搬送されたシートSが画像形成部4に再搬送される直前の状態を示す概略断面図である。図10に示すように、第2の搬送路51に搬送されたシートSは、第2の搬送ローラ対53によって第1の搬送路50に搬送される。その後、シートSは画像形成部4において転写ローラ43によってシートSの第2面にトナー像を転写される。そして、定着部44においてシートSの第2面に形成されたトナー像の定着が行われることで、シートSの第1面と第2面の両面に画像が形成される。両面に画像の形成が完了したシートSは、再び排紙反転手段6の第1挟持部N1に搬送され、第1挟持部N1において第1の方向に搬送される。その後、今度は駆動ローラ62を移動させることなく、第1挟持部N1から排紙トレイ22へと排出される。このようにして、本実施例におけるシートSの両面への画像形成が完了する。
以上説明したように、本実施例においては、駆動ローラホルダ65と、カム67と、カム軸68と、カム駆動部69と、を備える切替手段によって駆動ローラ62を移動させ、シートSの挟持状態を第1の状態から第2の状態に切り替えている。
ここで、切替手段によってシートSが第1挟持部N1に挟持されている状態から第2挟持部N2に挟持される状態に切り替わる際の駆動ローラ62の移動の動作ついて図11(a)〜(d)を用いて説明する。
図11(a)は、第1面に画像が形成されたシートSが第1挟持部N1に搬送され、駆動ローラ62の移動の動作が開始する直前の状態を示す模式図である。この時、駆動ローラ62は初期位置(第1の位置)において一方向に回転している。図11(a)のように、シートSが駆動ローラ62と排紙ローラ61に接触し、シートSの後端Reが第1挟持部N1において搬送され終わる前に、駆動ローラ62は排紙ローラ61と反転ローラ63から離れる方向に移動を開始する。なお、図11(a)に示すように、本実施例におけるシートSの後端Reは、シートSが搬送される第1の方向に関して、シートSの最も後端部のことである。
図11(b)は、駆動ローラ62が、駆動ローラ62の移動量が最大となる退避位置(第2の位置)に移動した時のシートSの状態を示す模式図である。駆動ローラ62は、第1挟持部N1におけるシートSの搬送方向に関して、第1挟持部N1において駆動ローラ62と排紙ローラ61に接触しているシートSの後端Reよりも上流側に移動する。
図11(b)に示すように、駆動ローラ62が初期位置から退避位置に移動すると、駆動ローラ62と排紙ローラ61によって形成される第1挟持部N1が解消され、シートSの搬送が一旦停止する。このとき、排紙ローラ61と反転ローラ63とが第3挟持部N3を形成し、第1挟持部N1において第1の方向に搬送されたシートSは第3挟持部N3で挟持され、シートSの搬送が停止した状態で保持される。第3挟持部N3でシートSを挟持することにより、駆動ローラ62が移動した際にシートSが排紙反転手段6から脱落することを抑制することが出来る。
駆動ローラ62が退避位置へ移動すると、シートSの自重や剛性、又は、第3挟持部N3においてシートSが挟持される位置や角度等により、第3挟持部N3において挟持されるシートSの後端Reが排紙ローラ61よりも上方に移動する。したがって、第3挟持部N3によって保持されるシートSの後端Reは、シートSが排紙ローラ61と反転ローラ63と接触している位置よりも反転ローラ63側に位置している。この時、退避位置へ移動した駆動ローラ62は、第3挟持部N3によって保持されるシートSの後端Reよりも下方に位置している。
図11(c)は、駆動ローラ62が退避位置から初期位置に移動する途中のシートSの状態を示す模式図である。図11(b)で示したように、第3挟持部N3において挟持されたシートSの後端Reは、シートSの自重や剛性、又は、第3挟持部N3においてシートSが挟持される位置や角度等により排紙ローラ61よりも上方に移動している。この状態において、図11(c)に示すように駆動ローラ62は、第3挟持部N3に挟持されたシートSの下面側、即ちシートSの第1面側から排紙ローラ61と反転ローラ63に近づく。この時、駆動ローラ62は、排紙ローラ61と反転ローラ63の間を押し広げるようにして退避位置から初期位置に移動する。これにより、第3挟持部N3が解消され、第1挟持部N1及び第2挟持部N2が再び形成される。
図11(d)は、駆動ローラ62が初期位置に移動したときのシートSの状態を示す模式図である。図11(d)に示すように、駆動ローラ62はシートSの第1面側から初期位置に移動する。駆動ローラ62の移動の動作が終了すると、排紙ローラ61と反転ローラ63によって保持されていたシートSは駆動ローラ62と反転ローラ63によって挟持される。すなわち、第1挟持部N1において第1の方向に搬送されたシートSは、駆動ローラ62の移動によって第2挟持部N2に挟持され、第2挟持部N2において、駆動ローラ62の回転により第2の方向に搬送される。
なお、排紙反転手段6において駆動ローラ62を移動させるタイミングは、制御手段7によって予め設定されている。第2センサ55によってシートSの後端Reが検知されると、制御手段7は所定のタイミングでソレノイド69aに通電して可動部a1と欠歯ギア69bとの係合を解除する。これにより、欠歯ギア69bのロックが解除され、カム67が回転し、駆動ローラ62は初期位置から退避位置に移動した後に、退避位置から初期位置に移動する。なお、カム67が一回転して駆動ローラ62が退避位置から初期位置に移動する前に、制御手段7はソレノイド69aへの通電を解除する。したがって、駆動ローラ62が退避位置から初期位置に移動すると、ソレノイド69aの可動部a1と欠歯ギア69bが再び係合して欠歯ギア69bがロックされ、駆動ローラ62は初期位置で移動を停止する。
このように、本実施例においては、第1挟持部N1において第1の方向に搬送されるシートSの後端Reが第1挟持部から搬送され終わる前に、切替手段が駆動ローラ62を移動させる。これにより、シートSが挟持される挟持部を第1挟持部N1から第2挟持部N2に切り替えてシートSの搬送方向を変更することができ、シートSを反転させることが可能となる。
さらに、本実施例においては、駆動ローラ62が初期位置から退避位置へ移動することにより、搬送されるシートSが第3挟持部N3において保持される。すなわち、シートSは排紙反転手段6から完全に排出されることなく、駆動ローラ62の移動によってシートSの挟持部を第1挟持部N1から第2挟持部N2に切り替えることが出来る。これにより、シートSを排紙反転手段6から排出することなく、シートSの搬送方向を変更することが可能になる。
シートの搬送方向を変更する方法としては、背景技術で述べたように、3つの連なったローラを有する反転ローラ群の第1挟持部から完全にシートを排出した後に、第2挟持部にシートを搬送する構成が考えられる。このような構成においては、シート搬送方向に関して反転ローラ群の下流側にシートを一時的に収容するスイッチバック部を設けることで、シートの反転を行うことが出来る。すなわち、第1挟持部から完全に排出されたシートをスイッチバック部に一時的に収容し、その後、スイッチバック部から第2挟持部に搬送して、シートの搬送方向を変更する。しかしながら、このような構成においては、シートの反転を行う反転部とは別の位置にシートを画像形成装置内から排出するための排紙部を設ける必要があり、装置の大型化につながってしまう。
これに対し、本実施例の構成においては、排紙反転手段6の第1挟持部N1からシートSを完全に排出せず、駆動ローラ62を移動させることにより、シートSが挟持される挟持部を第1挟持部N1から第2挟持部N2に切り替えている。したがって、本実施例の構成においては、シートSを一時的に収容するスイッチバック部を設ける必要がない。即ち、本実施例の構成では、排紙反転手段6によって、シートSの反転と、本体2から排紙トレイ22へのシートSの排出を行うことが出来る。これにより、装置を大型化させずにシートSの搬送方向の変更を行うことが出来る。
また、本実施例においては、シートSを搬送する際、駆動ローラ62は常に一方向にのみ回転する。これにより、本実施例の排紙反転手段6においては、シートSを第2の方向に搬送する際に駆動ローラ62の回転方向を逆回転に切り替える必要が無く、駆動ローラ62の回転方向を切り替える機構が不要である。
なお、図11(b)における駆動ローラ62の移動量が最大となる退避位置は、第1の方向に関して、図11(a)において駆動ローラ62と排紙ローラ61に挟持されたシートSの後端Reの位置よりも上流側に設定されている。駆動ローラ62がシートSの後端Reの位置よりも上流側に移動することにより、シートSはシートSの自重や剛性、又は、第3挟持部N3においてシートSが挟持される位置や角度等によって排紙ローラ61の位置よりも上方に移動することが可能となる。さらに、この時、退避位置へ移動した駆動ローラ62は、第3挟持部N3によって保持されるシートSの後端Reよりも下方に位置している。これにより、駆動ローラ62は第3挟持部N3に挟持されるシートSに関して、排紙ローラ61と接触している面側から初期位置へ移動し、シートSは駆動ローラ62と反転ローラ63に接触して第2挟持部N2において挟持される。
次に、連続した2枚以上のシートの両面に画像形成を行う場合のシートSの搬送動作について図12〜図19を用いて説明する。なお、給紙カセット21から給送される1枚目のシートを第1シートS1(第1のシート)、第1シートS1の後続シートである2枚目のシートを第2シートS2(第2のシート)とする。また、以下同様に、3枚目のシートを第3シートS3、4枚目のシートを第4シートS4とする。
図12は、給送ローラ30によって給紙カセット21から給送された第1シートS1の第1面への画像形成が終了し、駆動ローラ62の移動の動作によって第1シートS1が第1挟持部N1から第2挟持部N2へ移動する直前の状態を示す概略断面図である。連続した2枚以上のシートに画像形成を行う場合、第2シートS2の給送の動作は、第1シートS1の後端と所定の間隔を取った上で開始される。本実施例においては、駆動ローラ62の移動の動作によって第1シートS1が第1挟持部N1から第2挟持部N2へ移動するときに、第2シートS2は給送ローラ30によって既に給送され、画像形成部4において第1面へのトナー像の転写が開始されている。
図13は、駆動ローラ62の移動により第1シートS1が第2挟持部N2に挟持され、第2挟持部N2において第2の方向に搬送されている状態を示す概略断面図である。第1挟持部N1において挟持されていた第1シートS1が駆動ローラ62の移動によって第2挟持部N2に挟持されると、第1シートS1は第2挟持部N2において第2の搬送路51に向かって第2の方向に搬送される。このように、駆動ローラ62の移動によって、第1挟持部N1において挟持されていた第1シートS1は第2挟持部N2に挟持されるため、第1シートS1が搬送された第1挟持部N1を空けることが可能である。
これにより、第1シートS1が第2の方向に搬送されている途中で、第1シートS1の後続シートである第2シートS2を排紙反転手段6の第1挟持部N1に搬送することができ、第2シートS2は第1挟持部N1において第1の方向に搬送される。即ち、排紙反転手段6において第1シートS1と第2シートS2はすれ違いながら搬送(以下、すれ違い搬送と称する)される。この時、第1シートS1の第2面は反転ローラ63に接触し、第1シートS1の第1面は駆動ローラ62に接触する。また、第2シートS2の第2面は駆動ローラ62に接触し、第2シートS2の第1面は排紙ローラ61に接触する。
図14は、第1シートS1が第2の搬送路51から第1の搬送路50に再び搬送される前の状態を示す概略断面図である。図14の状態では、第2シートS2は第1挟持部N1において第1の方向に搬送されており、第2シートS2の後端は、第1の搬送路50と第2の搬送路51とが合流する位置を既に通過している。したがって、先行シートである第1シートS1の先端が後続シートである第2シートS2の後端と衝突することはなく、第1シートS1は第2シートSと一定の間隔を取った状態で第1の搬送路50に再び搬送される。
図15は、第1面への画像形成が終了した第2シートS2が、駆動ローラ62の移動によって第1挟持部N1から第2挟持部N2へ移動する直前の状態を示す概略断面図である。この時、第2シートS2の後端と一定の間隔を取った状態で第1の搬送路50に再び搬送された第1シートS1は、画像形成部4において第1シートS1の第2面にトナー像が転写される。
図16は、駆動ローラ62の移動によって第2シートS2が第2挟持部N2に挟持され、第2挟持部N2において第2の方向に搬送されている状態を示す概略断面図である。この時、第1挟持部N1において挟持されていた第2シートS2は、第2挟持部N2において第2の搬送路51に向かって第2の方向に搬送される。第2シートS2に関しても第1シートS1と同様に、駆動ローラ62の移動によって、第1挟持部N1において挟持していた第2シートS2を第2挟持部N2において挟持することで、第1挟持部N1を空けることが可能である。
これにより、第2シートS2が第2の方向に搬送されている際に、画像形成部4において第2面に画像が形成された第1シートS1を、第1挟持部N1において第1の方向に搬送することが出来る。この時、第2シートS2は第2挟持部N2で第2の方向に搬送され、両面に画像が形成された第1シートS1は第1挟持部N1で第1の方向に搬送される。即ち、排紙反転手段6において、再度、第1シートS1と第2シートS2のすれ違い搬送が行われる。この時、第2シートS2の第2面は反転ローラ63に接触し、第2シートS2の第1面は駆動ローラ62に接触する。また、第1シートS1の第1面は駆動ローラ62に接触し、第1シートS1の第2面は排紙ローラ61に接触する。
本実施例では、このように、第1シートS1の搬送方向を変更する際に第2シートS2を排紙反転手段6に搬送することにより、排紙反転手段6において第1シートS1と第2シートS2のすれ違い搬送が行われる。さらに、第2シートS2が第2挟持部N2で第2の方向に搬送される際に、第1面及び第2面の両面に画像を形成された第1シートS1が排紙反転手段6に搬送されることで、再度、第2シートS2と第1シートS1のすれ違い搬送を行うことができる。
図17は、第2シートS2が第2の搬送路51から第1の搬送路50に再び搬送される前の状態を示す概略断面図である。この状態において、両面に画像が形成された第1シートS1は第1挟持部N1において第1の方向に搬送されており、第1シートS1の後端は、第1の搬送路50と第2の搬送路51との合流点を既に通過している。したがって、第2シートS2が第1の搬送路50に再び搬送される際に、第1シートS1の後端と第2シートS2の先端とが衝突しない。第2シートS2は第1シートS1と一定の間隔を取った状態で第1の搬送路50に再び搬送される。
図18は、両面に画像が形成された第1シートS1が第1挟持部N1から排紙トレイ22に排出された後の状態を示す概略断面図である。両面に画像が形成された第1シートS1は、第1挟持部N1から排紙トレイ22へ排出され、排紙トレイ22に積載される。このとき、切替手段は駆動ローラ62を移動させない。また、第1の搬送路50に再び搬送され、第1面及び第2面の両面に画像が形成された第2シートS2は、第1シートS1と同様に、第1挟持部N1において第1の方向に搬送される。なお、この時、第2シートS2の後端と所定の間隔を取った上で第3シートS3が給紙カセット21から画像形成部4に向かって給送される。
図19は、両面に画像が形成された第2シートS2が第1挟持部N1から排紙トレイ22に排出された後の状態を示す概略断面図である。両面に画像が形成された第2シートS2も第1シートS1と同様に、第1挟持部N1において排紙トレイ22へと排出される。この時、切替手段は駆動ローラ62を移動させない。これにより、排紙トレイ22上には第1シートS1と第2シートS2が積載される。また、第1面に画像が形成された第3シートS3は、排紙反転手段6の第1挟持部N1において第1の方向に搬送される。更に、この時、第3シートS3の後端と所定の間隔を取って、第4シートS4が給紙カセット21から画像形成部4に向かって給送される。
以下、第1シートS1と第2シートS2の場合と同様に、図12〜図19における一連の動作が第3シートS3及び第4シートS4に関して行われる。そして、両面に画像が形成された第3シートS3と第4シートS4は、それぞれ排紙トレイ22に排出され、積載される。
本実施例においては、このように、排紙反転手段6において駆動ローラ62の移動の動作を行うことにより、複数枚のシートSを効率良くすれ違い搬送することができる。
以上説明したように、本実施例においては、駆動ローラ62を移動させることにより、第1挟持部N1で第1の方向に搬送されていたシートSを第2挟持部N2に移動させて第2の方向へ搬送することが可能である。すなわち、排紙反転手段6に搬送されたシートSは、駆動ローラ62の移動の動作によって、第1挟持部N1に挟持されている状態から第2挟持部N2に挟持されている状態に切り替えられる。これにより、第1挟持部N1を空けることが可能となり、複数のシートSの両面に画像形成を行う場合において、第1シートS1を第2挟持部N2で第2の方向に搬送する間に、第2シートS2を第1挟持部N1で第1の方向に搬送することが可能である。また、第2シートS2に関しても第1シートS1と同様に、駆動ローラ62を移動させることによって、第1挟持部N1において第1の方向に搬送された第2シートS2を第2挟持部N2において挟持して第2の方向に搬送することが出来る。これにより、第1挟持部N1を空けることができ、第2シートS2を第2の方向に搬送する間に、両面に画像形成を行った第1シートS1を第1挟持部N1に搬送することができる。その結果、排紙反転手段6において、効率よく第1シートS1と第2シートS2のすれ違い搬送を行うことが可能となり、シートSの搬送効率を向上させることができる。
また、本実施例の構成においては、第1シートS1を第2の方向に搬送する際に第2シートS2を排紙反転手段6に搬送することができることから、第1シートS1と第2シートS2の搬送間隔を短くすることが可能である。第1シートS1と第2シートS2の搬送間隔を短縮した分だけ、両面に画像が形成された第2シートS2の排出をはやく行うことが出来る。
なお、本実施例においては、駆動ローラ62を移動させる際に、駆動ローラ62を排紙ローラ61と反転ローラ63の両方から離間する位置まで移動させる構成について説明した。しかし、これに限らず、駆動ローラ62を排紙ローラ61又は反転ローラ63のどちらか一方からは離間しないように移動させても良い。図20(a)〜(e)は本実施例の変形例1における駆動ローラ62の移動を説明する模式図である。以下、図20(a)〜(e)を用いて、排紙ローラ61から離間しないように駆動ローラ62を移動させる変形例1の構成について説明する。
変形例1の構成においては、第1の方向に搬送されたシートSが図20(a)の位置に到達すると、駆動ローラ62は排紙ローラ61から離間しないように移動を開始する。なお、駆動ローラ62が移動を開始する前の時点において、図20(a)に示すように、駆動ローラ62は初期位置(第1の位置)で駆動源からの駆動力を受けて一方向に回転している。また、変形例1の構成において、駆動ローラ62を移動させるための制御は、実施例1における図5に示すブロック図の制御手段7による制御とほぼ同じである。
その後、駆動ローラ62は、反転ローラ63から離間した離間位置(第2の位置)としての図20(b)の位置に移動する。そして、図20(b)に示すように、第1挟持部N1を形成した状態で引き続きシートSを第1の方向に搬送する。この時、駆動ローラ62が移動したことによって排紙ローラ61と反転ローラ63は第3挟持部N3を形成し、シートSは第1挟持部N1と第3挟持部N3に挟持された状態で第1の方向に搬送される。
シートSの後端Reが第1挟持部N1を通過すると、図20(c)に示すように、シートSは第3挟持部N3に保持される。この時、シートSの自重や剛性、又は、第3挟持部N3においてシートSが挟持される位置や角度等により、第3挟持部N3において挟持されるシートSの後端Reは排紙ローラ61よりも上方に移動する。この状態で駆動ローラ62を退避位置から初期位置に移動させると、図20(d)に示すように、駆動ローラ62が反転ローラ63に接触することにより再び第2挟持部N2が形成される。駆動ローラ62は第3挟持部N3で挟持されていたシートSの下面側から初期位置に戻るため、シートSは第2挟持部N2に挟持される。その後、第2挟持部N2においてシートSは第2の方向に搬送される。
図20(e)に示すように、駆動ローラが62初期位置に到達すると、駆動ローラ62の移動前に第1挟持部N1で挟持されていたシートSは第2挟持部N2に挟持された状態で第2の方向に搬送され、シートSの搬送方向が切り替えられる。なお、駆動ローラ62と排紙ローラ61とが第1挟持部N1を維持した状態で駆動ローラ62を移動させる構成としては、例えば、実施例1の構成において、駆動ローラホルダ65の支点66を排紙ローラ61の回転軸と同一軸線上に配置する構成が考えられる。
以上説明したように、変形例1の構成においても実施例1と同様にシートSの搬送方向を切り替えることが出来る。なお、駆動ローラ62を、排紙ローラ61からは離間するが反転ローラ63からは離間しないように移動させても、変形例1と同様にシートSの搬送方向を切り替えることが出来る。したがって、排紙反転手段6によってシートSの搬送方向を切り替える場合は、駆動ローラ62を、排紙ローラ61と反転ローラ63の少なくとも一方から離れる方向に移動させればよい。
また、本実施例においては、駆動ローラ62が駆動源からの駆動力を受けて回転する構成について説明したが、これに限らず、排紙ローラ61及び反転ローラ63が駆動源からの駆動力を受けて回転する構成でも良い。図21は、本実施例の変形例2としての、排紙反転手段106の上ローラ163が駆動源からの駆動力を受けて回転する構成を説明する模式図である。なお、中央ローラ162を移動させるための制御は、実施例1と同様、図5に示すブロック図の制御手段7による制御である。
図21に示すように、シート搬送方向と交差する方向に関して、排紙反転手段106は、上から上ローラ163(第3の回転体)、中央ローラ162(第1の回転体)、下ローラ161(第2の回転体)で構成される。上ローラ163は駆動源からの駆動力を受けて一方向(図示矢印R1方向)にのみ回転する。中央ローラ162は表面の摩擦力が高いゴムローラであり、上ローラ163に当接して第2挟持部N2を形成し、上ローラ163の回転に従動して図示矢印R2方向に回転する。また、下ローラ161は中央ローラ162と当接して第1挟持部N1を形成しており、中央ローラ162の回転に従動して図示矢印R3方向に回転する。これにより、第1挟持部N1ではシートSを第1の方向に搬送し、第2挟持部N2ではシートを第2の方向に搬送することが可能である。
このように、変形例2の排紙反転手段106の構成においても、実施例1の排紙反転手段6と同様にシートSの搬送を行うことが可能である。なお、下ローラ161が駆動源からの駆動力を受けて回転する構成であっても、変形例2と同様にシートSの搬送を行うことが可能である。また、駆動源からの駆動力を受けて回転するローラは1つに限らず、複数あってもよい。
更に、本実施例においては、排紙ローラ61、駆動ローラ62、反転ローラ63によってシートSを挟持して搬送したが、シートSを挟持することが可能であればローラ部材以外を用いる事も可能である。例えば、回転体としての搬送ベルトを用いて第1挟持部N1及び第2挟持部N2を形成しても良い。
(実施例2)
実施例1では、図3(a)〜(c)、図4に示すように、駆動ローラ62と当接して第1挟持部N1を形成する排紙ローラ61、及び、駆動ローラ62と当接して第2挟持部N2を形成する反転ローラ63を有する排紙反転手段6の構成について説明した。これに対して、図22、図23(a)〜(c)に示すように、本実施例の排紙ローラ261(第2の回転体)及び反転ローラ263(第3の回転体)は駆動ローラ262(第1の回転体)と当接しておらず、交互に配置されている。なお、本実施例の排紙反転手段206の構成は、排紙反転手段206の構成を除いて実施例1と同様である。したがって、実施例1と同様の部分については説明を省略し、実施例1と異なる点を中心に図22、図23(a)〜(c)を用いて説明する。
図22は、本実施例の排紙反転手段206における排紙反転手段206の構成を、シート搬送方向に関して下流側から見たときの模式図である。シートSの搬送方向と交差する方向に関して、駆動ローラ262、排紙ローラ261、反転ローラ263は、それぞれがシートSと接触する接触部を有している。図22のように、駆動ローラ262はローラ部262a(第1の接触部)を、排紙ローラ261はローラ部261a(第2の接触部)を、反転ローラ263はローラ部263a(第3の接触部)を有している。
本実施例においては、排紙ローラ261のローラ部261aは駆動ローラ262のローラ部262aと当接することなく、交互に配置された櫛歯ローラとして構成される。なお、排紙ローラ261は本体2に設けられたバネ281(第1の付勢部材)によって駆動ローラ262に向かって付勢され、駆動ローラ262とともにシートを搬送する。
シートSを排出する機能を持つローラ対を櫛歯ローラの構成にすることによって、搬送されるシートSに対して幅方向にわずかに波打つようにコシを付けることが出来る。排紙ローラ261と駆動ローラ262によって第1の方向に搬送されるシートSにコシを付けることにより、シートSの先端が垂れ下がらないようにすることができる。この構成により、シートSを排出する際の積載性を向上させることが可能となる。
ローラ部261aと同様に、反転ローラ263のローラ部263aも駆動ローラ262のローラ部262aに当接することなく、交互に配置され、櫛歯ローラとして構成されている。反転ローラ263は本体2に設けられたバネ283(第2の付勢部材)によって駆動ローラ262に向かって付勢され、駆動ローラ262とともにシートを搬送する。また、ローラ部263aは、シートの搬送方向と交差する方向に関してローラ部261aと対向して配置されている。
図23(a)〜(c)は排紙反転手段206をシート搬送方向から見たときのシートSの状態を示す模式図である。図23(a)は、駆動ローラ262の移動の動作が行われる前の状態である。図23(b)は駆動ローラ262が移動することにより、駆動ローラ262と排紙ローラ261によって第1の方向に搬送されたシートSが排紙ローラ261と反転ローラ263によって保持された状態である。図23(c)は駆動ローラ262の移動の動作が終了した状態を示す模式図である。図23(c)に示すように、駆動ローラ262を移動させることによって、第1シートS1は、駆動ローラ262と排紙ローラ261に接触していた状態から、駆動ローラ262と反転ローラ263に接触する状態に切り替わる。この時、排紙反転手段206に搬送された第2シートS2は、駆動ローラ262と排紙ローラ261によって第1の方向に搬送される。
図23(a)の状態において、第1の方向に搬送される第1シートS1は駆動ローラ262と排紙ローラ261の櫛歯ローラの構成によって波打った状態にコシ付けされている。この時、第1シートS1の第1面は排紙ローラ261と接触し、第1シートS1の第2面は駆動ローラ262と接触する第1の状態で第1の方向に搬送される。
駆動ローラ262が移動して図23(b)の状態になると、第1シートS1は排紙ローラ261と反転ローラ263によって、搬送されることなく保持される。ローラ部261aとローラ部263aは、シートの搬送方向と交差する方向に関して対向して配置されている。したがって、図23(b)の状態において、第1シートS1は、ローラ部261aとローラ部263aとで形成される保持部としての第3挟持部N23によって挟持され、保持される。
図23(c)に示すように、駆動ローラ262の移動の動作が完了すると、第1シートS1は、第2面が反転ローラ263に接触し、第1面が駆動ローラ262に接触した第2の状態で第2の方向に搬送される。駆動ローラ262が移動することにより、第2シートS2を排紙反転手段206に搬送することができ、第2シートS2は、第2面が駆動ローラ262に接触し第1面が排紙ローラ261に接触した第1の状態で第1の方向に搬送される。このとき、第1シートS1と第2シートS2は、駆動ローラ262に対して交互に配置された排紙ローラ261と反転ローラ263の櫛歯ローラの構成によって、それぞれ波打った状態にコシ付けされており、排紙反転手段206においてすれ違い搬送される。
このように、排紙ローラ261と駆動ローラ262、及び、反転ローラ263と駆動ローラ262が櫛歯ローラとして構成されている場合であっても、実施例1と同様の効果を得ることができる。
(実施例3)
実施例1では、駆動ローラ62が移動する際に、駆動ローラ62が初期位置と離間位置の間を同じ軌跡で往復する排紙反転手段6の構成について説明した。これに対し、図24(a)〜(d)に示すように、実施例3の排紙反転手段306は、駆動ローラ362が初期位置から退避位置に向かう軌跡と、退避位置から初期位置に向かう軌跡とが異なる構成を有する。なお、本実施例の構成は、駆動ローラ362が初期位置から退避位置に向かう軌跡と、退避位置から初期位置に向かう軌跡とが異なる点を除いて実施例1と同様である。したがって、以下、実施例1と同様の部分については説明を省略し、実施例1と異なる点を中心に図24(a)〜(d)を用いて説明する。
図24(a)は、駆動ローラ362の移動の動作が行われる前の排紙反転手段306を、駆動ローラ362の軸方向からみた模式図である。この時、駆動ローラ362は初期位置(第1の位置)において駆動源からの駆動力を受けて一方向に回転している。図24(a)に示すように、排紙反転手段306は、駆動ローラホルダ301とリンクレバー302とを備える。駆動ローラホルダ301の一端側は、カム367の突起部367aに対して回転自在に嵌合しており、他端側は駆動ローラ362を保持している。リンクレバー302は、一端側に設けられた軸部302aが本体2に対して回転自在に嵌合しており、他端側は駆動ローラホルダ301の中間部に設けられたリンク軸301aに対して回動自在に嵌合している。
図24(a)の状態において、ソレノイド369aに通電するとカム367が図示矢印D方向に回転し、突起部367aと嵌合した駆動ローラホルダ301が移動する。駆動ローラホルダ301が移動すると、駆動ローラホルダ301に対してリンク軸301aで嵌合しているリンクレバー302が、軸部302aを中心に図示矢印E方向に回転する。これにより、駆動ローラ362は排紙ローラ361と反転ローラ363から離れる方向に移動する。
図24(b)は、カム367の回転による駆動ローラ362及び排紙反転ガイド364の移動を駆動ローラ362の軸方向からみた模式図である。なお、図24(b)中の波線は駆動ローラ362が移動する軌跡を図示したものである。また、図24(c)は、カム367の回転により駆動ローラ362及び排紙反転ガイド364が移動し、駆動ローラ362の移動量が最大となったときの排紙反転手段306を、駆動ローラ362の軸方向から見た模式図である。この時、駆動ローラ362は初期位置から退避した退避位置(第2の位置)に位置している。
図24(c)の状態において、カム367が更に図示矢印D方向に回転すると、リンクレバー302は図示矢印F方向に回転し、これによって駆動ローラ362は退避位置から初期位置へと移動する。図24(d)は、駆動ローラ362が退避位置から初期位置に戻る際の排紙反転手段306を、駆動ローラ362の軸方向からみた模式図である。本実施例の構成においては、図24(d)における駆動ローラホルダ301の姿勢は図24(b)における姿勢と異なる。即ち、駆動ローラ362は、初期位置から退避位置に移動した軌跡とは異なる軌跡をたどって、退避位置から初期位置へと移動する。
以上説明したように、本実施例の排紙反転手段306は、駆動ローラ362が初期位置から退避位置に向かう軌跡と、退避位置から初期位置に向かう軌跡とが異なる構成を有する。本実施例の排紙反転手段306を用いても、実施例1と同様にシートSを搬送することが可能であり、実施例1と同様の効果を得ることが出来る。
また、本実施例の構成によれば、駆動ローラ62が同じ軌跡で往復して移動する実施例1の構成に比べて、よりスムーズに駆動ローラ362を移動させることが可能である。これは、駆動ローラ362が初期位置から退避位置に向かう軌跡と、退避位置から初期位置に向かう軌跡とが異なることで、駆動ローラ362が退避位置で折り返す際にスムーズに移動することができるためである。これにより、実施例1の排紙反転手段6の構成に比べてより静音化をはかることが可能である。
(その他の実施例)
以上、シート搬送装置として画像形成装置を用いた際の実施例について説明を行ったが、本発明におけるシート搬送装置はこれに限定されるものではない。シートSの搬送方向を第1の搬送方向から第2の搬送方向へ変更する装置であれば本発明を用いる事は可能であり、本発明の実施例と同様の効果を得ることができる。すなわち、図25に示すように、搬送されるシートSの画像を読み取る画像読取装置にも本発明を適用することができ、同様の効果が得られる。
本実施例におけるシート搬送装置としての画像読取装置401は、搬送されるシートSの画像を読み取る画像読取部404を備える。なお、本実施例における排紙反転手段406の構成は実施例1と同様である。したがって、画像読取装置401の構成とシートSの両面の画像を読み取る方法など実施例1と異なる点を中心に説明し、実施例1と同様の部分は説明を省略する。
収容部としての給紙トレイ421に収容されたシートSは、給送ローラ430の回転によって給送され、分離手段452によって1枚ずつに分離される。その後、第1の搬送路450において搬送ローラ対456及び457により画像読取部404へと搬送され、画像読取部404においてシートの第1面の画像が読み取られる。第1面の画像が読み取られたシートSは、排紙反転手段406に搬送され、駆動ローラ462(第1の回転体)と排紙ローラ461(第2の回転体)によって形成される第1挟持部N41において挟持される。駆動ローラ462の回転により、駆動ローラ462と排紙ローラ461に挟持されたシートSは駆動ローラ462から積載部としての排紙トレイ422に向かって搬送され、装置本体402から排出される方向(第1の方向)に搬送される。そして、駆動ローラ462は、シートSの後端が駆動ローラ462と排紙ローラ461によって排紙トレイ422に搬送される前に移動を開始する。
駆動ローラ462の移動により、第1挟持部N41に挟持されていたシートSは駆動ローラ462と反転ローラ463によって形成される第2挟持部N42において挟持され、排紙トレイ422から第2の搬送路451に向かう方向(第2の方向)に搬送される。その後、シートSは再び第1の搬送路450において搬送ローラ対456及び457によって画像読取部404へ搬送され、画像読取部404においてシートSの第2面の画像が読み取られる。第1面及び第2面の両面の画像を読み取られたシートSは再び第1挟持部N41に搬送され、第1挟持部N1において第1の方向に搬送された後に、排紙トレイ422に排出される。
このように、本実施例においても、排紙反転手段406の駆動ローラ462を移動させることにより、第1挟持部N41において挟持されていたシートSを排紙反転手段406から完全に排出することなく、第2挟持部N42において挟持することが出来る。排紙反転手段406は実施例1の排紙反転手段6と同様に、シートSの挟持状態を切り替える切替手段を有する。したがって、排紙反転手段406は、第1の方向に搬送されるシートSの後端が第1挟持部N41において搬送され終わる前に、シートSが挟持される挟持部を第1挟持部N41から第2挟持部N42に切り替えることが出来る。以上説明したように、搬送されるシートSの画像を読み取る画像読取装置においても本発明を適用することが可能であり、実施例1と同様の効果を得ることが出来る。
さらに、上記実施例では、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い。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。
1 画像形成装置(シート搬送装置)
4 画像形成部
6 排紙反転手段(切替手段)
21 給紙カセット(収容部)
22 排紙トレイ(積載部)
61 排紙ローラ(第2の回転体)
62 駆動ローラ(第1の回転体)
63 反転ローラ(第3の回転体)
401 画像読取装置(シート搬送装置)
404 画像読取部

Claims (29)

  1. 一方向に回転する第1の回転体と、前記第1の回転体が回転することにより、前記第1の回転体とともにシートを第1の方向に搬送する第2の回転体と、前記第1の回転体が回転することにより、前記第1の回転体とともにシートを前記第1の方向とは異なる第2の方向に搬送する第3の回転体と、
    前記第1の方向に搬送されるシートの後端が前記第1の回転体と前記第2の回転体によって搬送され終わる前に前記第1の回転体を移動させることによって、前記第2の回転体がシートの第1面と接触し前記第1の回転体がシートの前記第1面と反対の第2面と接触する第1の状態から、前記第1の回転体がシートの前記第1面と接触し、前記第3の回転体がシートの前記第2面と接触する第2の状態に切替える切替手段と、を備えることを特徴とするシート搬送装置。
  2. 前記切替手段は、前記第1の回転体を、前記第2の回転体と前記第3の回転体の少なくとも1つから離れる方向に移動させた後に、前記第1の回転体が前記第2の回転体及び前記第3の回転体とともにシートを搬送することが可能な位置に移動させることにより、前記第1の状態から前記第2の状態に切替えることを特徴とする請求項1に記載のシート搬送装置。
  3. 前記切替手段が前記第1の回転体を前記第2の回転体と前記第3の回転体の少なくとも1つから離れる方向に移動させた際に、前記第2の回転体と前記第3の回転体によってシートを保持する保持部が形成されることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記保持部は、前記第2の回転体がシートの前記第1面と接触し、前記第3の回転体がシートの前記第2面と接触する状態でシートを保持することを特徴とする請求項3記載のシート搬送装置。
  5. シートが前記保持部に保持されている状態で、前記切替手段が前記第1の回転体をシートの前記第1面と接触する位置に移動させることを特徴とする請求項3又は4に記載のシート搬送装置。
  6. 前記切替手段は、前記第1の回転体を前記第2の回転体と前記第3の回転体の少なくとも1つから離れる方向に移動させる際に、前記第1の方向に関して、前記第1の回転体と前記第2の回転体に接触しているシートの後端よりも上流側に前記第1の回転体を移動させることを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1項に記載のシート搬送装置。
  7. 搬送されるシートを案内するガイド部材を備え、前記ガイド部材は、搬送されるシートの幅方向に関して、前記ガイド部材の両端を前記第1の回転体によって支持され、前記第1の回転体とともに移動することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のシート搬送装置。
  8. 第1のシートと前記第1のシートに後続する第2のシートを連続して搬送する場合において、
    前記切替手段は、前記第1の方向に搬送された前記第1のシートの後端が前記第1の回転体と前記第2の回転体によって搬送され終わる前に前記第1の回転体を移動させることにより、前記第2の回転体が前記第1のシートの第1面と接触し前記第1の回転体が前記第1のシートの前記第1面と反対の第2面と接触する第1の状態から、前記第1の回転体が前記第1のシートの前記第1面と接触し、前記第3の回転体が前記第1のシートの前記第2面と接触する第2の状態に切替えて前記第1のシートを前記第2の方向に搬送しつつ、前記第2のシートを前記第1の回転体と前記第2の回転体によって前記第1の方向に搬送することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のシート搬送装置。
  9. 一方向に回転する第1の回転体と、前記第1の回転体が回転することにより、前記第1の回転体とともにシートを第1の方向に搬送する第2の回転体と、前記第1の回転体が回転することにより、前記第1の回転体とともにシートを前記第1の方向とは異なる第2の方向に搬送する第3の回転体と、を備えるシート搬送装置において、
    前記第1の回転体が前記第2の回転体又は前記第3の回転体とともにシートを搬送する際の前記第1の回転体の位置を第1の位置とし、前記第1の回転体が前記第2の回転体と前記第3の回転体の少なくても1つから離れた際の前記第1の回転体の位置を第2の位置とし、前記第1の回転体は前記第1の位置と前記第2の位置の間を移動可能であることを特徴とするシート搬送装置。
  10. 前記第2の回転体がシートの第1面と接触し前記第1の回転体がシートの前記第1面と反対の第2面と接触する状態で、前記第1の回転体を前記第1の位置から前記第2の位置に移動させた後に前記第2の位置から前記第1の位置に移動させることを特徴とする請求項9に記載のシート搬送装置。
  11. 前記第1の回転体は、前記第1の方向に搬送されるシートの後端が前記第1の回転体と前記第2の回転体によって搬送され終わる前に前記第1の位置から前記第2の位置に移動することを特徴とする請求項10に記載のシート搬送装置。
  12. 前記第1の回転体が前記第1の位置から前記第2の位置に移動した際に、前記第2の回転体と前記第3の回転体によってシートを保持する保持部が形成されることを特徴とする請求項10または11に記載のシート搬送装置。
  13. 前記保持部は、前記第2の回転体がシートの前記第1面と接触し、前記第3の回転体がシートの前記第2面と接触する状態でシートを保持することを特徴とする請求項12に記載のシート搬送装置。
  14. シートが前記保持部に保持されている状態で、前記第1の回転体が前記第2の位置から前記第1の位置に移動することで、前記第1の回転体がシートの前記第1面と接触し、前記第3の回転体がシートの前記第2面と接触することを特徴とする請求項12又は13に記載のシート搬送装置。
  15. 搬送されるシートを案内するガイド部材を備え、前記ガイド部材は、搬送されるシートの幅方向に関して、前記ガイド部材の両端を前記第1の回転体によって支持され、前記第1の回転体とともに移動することを特徴とする請求項9乃至14のいずれか1項に記載のシート搬送装置。
  16. 第1のシートと前記第1のシートに後続する第2のシートを連続して搬送する場合において、
    前記第2の回転体が前記第1のシートの第1面と接触し前記第1の回転体が前記第1のシートの前記第1面と反対の第2面と接触する状態において、前記第1の方向に搬送される前記第1のシートの後端が前記第1の回転体と前記第2の回転体によって搬送され終わる前に前記第1の回転体を前記第1の位置から前記第2の位置に移動させた後に前記第2の位置から前記第1の位置に移動させることにより、前記第1の回転体が前記第1のシートの前記第1面と接触し、前記第3の回転体が前記第1のシートの前記第2面と接触する状態で前記第1のシートを前記第2の方向に搬送しつつ、前記第2のシートを前記第1の回転体と前記第2の回転体によって前記第1の方向に搬送することを特徴とする請求項9乃至15のいずれか1項に記載のシート搬送装置。
  17. 前記第1の回転体は駆動源からの駆動力を受けて一方向にのみ回転することを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項に記載のシート搬送装置。
  18. 前記第1の回転体は、移動する際に前記駆動源からの前記駆動力を受けて回転し続けることを特徴とする請求項17に記載のシート搬送装置。
  19. 前記駆動源は、一方向にのみ回転する駆動モータであることを特徴とする請求項17又は18に記載のシート搬送装置。
  20. 前記第2の回転体を前記第1の回転体に向かって付勢する第1の付勢部材を備えることを特徴とする請求項1乃至19のいずれか1項に記載のシート搬送装置。
  21. 前記第3の回転体を前記第1の回転体に向かって付勢する第2の付勢部材を備えることを特徴とする請求項1乃至20のいずれか1項に記載のシート搬送装置。
  22. 前記第2の回転体及び前記第3の回転体は、前記第1の回転体の回転に従動することを特徴とする請求項1乃至21のいずれか1項に記載のシート搬送装置。
  23. 前記第2の回転体は前記第1の回転体と接触して第1挟持部を形成し、前記第3の回転体は前記第1の回転体の円周方向に関して前記第2の回転体と異なる位置で前記第1の回転体と接触して第2挟持部を形成することを特徴とする請求項1乃至22のいずれか1項に記載のシート搬送装置。
  24. シートの搬送方向と交差する方向に関して、前記第1の回転体はシートと接触する第1の接触部を有し、前記第2の回転体はシートと接触する第2の接触部を有し、前記第3の回転体はシートと接触する第3の接触部を有し、前記第2の接触部は前記第1の接触部と交互に配置され、前記第3の接触部は前記第2の接触部と対向して配置されていることを特徴とする請求項1乃至23のいずれか1項に記載のシート搬送装置。
  25. 排出されたシートを積載する積載部を備え、前記第1の方向は、前記第1の回転体と前記第2の回転体によってシートが前記第1の回転体から前記積載部に向かって搬送される方向であることを特徴とする請求項1乃至24のいずれか1項に記載のシート搬送装置。
  26. シートを前記第1の回転体と前記第2の回転体に向かって搬送する第1の搬送路と、前記第1の回転体と前記第2の回転体によって前記第1の方向に搬送されたシートを再び前記搬送路に搬送する第2の搬送路と、を備え、前記第2の方向は前記第1の回転体と前記第3の回転体によってシートが前記積載部から前記第2の搬送路に向かって搬送される方向であることを特徴とする請求項25に記載のシート搬送装置。
  27. シートを収容する収容部を備え、前記収容部から前記第1の搬送路に給紙されたシートと、前記第2の搬送路から前記搬送路に搬送されたシートを前記第1の回転体と前記第2の回転体によって前記第1の方向に搬送することを特徴とする請求項26に記載のシート搬送装置。
  28. シートに画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部において画像が形成されたシートを搬送する請求項1乃至27のいずれか1項に記載のシート搬送装置とを備えることを特徴とする画像形成装置。
  29. シートの画像を読み取る画像読取部と、請求項1乃至27のいずれか1項に記載のシート搬送装置と、を備え、前記シート搬送装置によって搬送されるシートの画像を前記画像読取部において読み取ることを特徴とする画像読取装置。
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