JP2017219739A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】スイッチバックローラから再搬送部の最下部までの間に配置する中間搬送ローラを、装置の外形を大きくすることなく、定着部の熱の影響を受けにくい位置に配置した画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１は、シートカセット３と、画像形成部５と、シートカセット３の上方に設けられる定着部５３と、排出トレイ２１と、搬送部４と、分岐部Ｐ１１から分岐してシートカセット３の下方を通り合流部Ｐ１２に合流する再搬送経路Ｐ２を有し、シートＳを分岐部Ｐ１１から合流部Ｐ１２へ再搬送する再搬送部６と、分岐部Ｐ１１と排出トレイ２１との間に設けられたスイッチバックローラである中間排出ローラ４３１、４３２及び排出ローラ４３３、４３４と、再搬送経路Ｐ２における定着部５３とシートカセット３との間の高さに設けられた中間搬送ローラ６４１、６４２とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、両面印刷が可能な画像形成装置に関する。
従来から、画像形成部で一面に画像形成されたシートを反転させて再び画像形成部へ搬送することで両面印刷を行う画像形成装置が知られている。例えば特許文献１には、装置内の最下部にシートを反転させる反転経路を設けた画像形成装置が開示されている。
特開平９−１１４１５２号公報
ところで、両面印刷が可能な画像形成装置には、装置上面の排出トレイへシートを排出する排出ローラをスイッチバックローラとし、シートを画像形成部へ再搬送する再搬送部が装置内の最下部を通して配置される形態もある。このような形態によれば、排出トレイのスペースを使ってシートを反転させるため、特許文献１のように反転経路を装置内に設ける必要がなく、装置を小型化できる。
しかしながら、スイッチバックローラと再搬送部との距離が長くなるため、再搬送可能な最短のシート長さが長くなる。このような画像形成装置において再搬送可能な最短のシート長さを短くするためには、スイッチバックローラから再搬送部の最下部までの間に中間搬送ローラを設ける必要がある。
しかし、新たに中間搬送ローラを配置することで装置の外形が大きくなったり、中間搬送ローラが定着部の熱によって劣化したりする問題が生じる。
本発明は、スイッチバックローラから再搬送部の最下部までの間に配置する中間搬送ローラを、装置の外形を大きくすることなく、定着部の熱の影響を受けにくい位置に配置した画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明の画像形成装置は、シートを支持するシートカセットと、前記シートに画像を形成する画像形成部と、前記シートカセットの上方に設けられ、前記シートに形成された前記画像を熱定着させる定着部と、前記定着部により前記画像が熱定着された前記シートを支持する排出トレイと、前記シートカセットから前記画像形成部及び前記定着部を経由して前記排出トレイへ繋がる搬送経路に沿って前記シートを搬送する搬送部と、前記搬送経路における前記定着部と前記排出トレイとの間の分岐部から分岐して前記シートカセットの下方を通り、前記シートカセットと前記画像形成部との間の合流部に合流する再搬送経路を有し、前記再搬送経路に搬送された前記シートを前記分岐部から前記合流部へ再搬送する再搬送部と、前記搬送経路における前記分岐部と前記排出トレイとの間に設けられたスイッチバックローラであって、正回転する場合に前記シートを前記排出トレイへ搬送し、逆回転する場合に前記シートを前記再搬送経路へ搬送する前記スイッチバックローラと、前記再搬送経路における前記定着部と前記シートカセットとの間の高さに設けられた中間搬送ローラとを備える。
上記の構成によれば、中間搬送ローラを設けることで再搬送可能な最短のシート長さが短くなる。
本発明によれば、定着部から発生する熱は上方へ伝わりやすいので、中間搬送ローラは定着部より下に配置することによって熱の影響を受けにくくなり、熱による劣化が抑制される。また、中間搬送ローラはシートカセットより上に配置することによってシートカセットと干渉しない空いたスペースに配置できるので、画像形成装置の外形を大きくする必要がない。
一実施形態の画像形成装置の中央断面図である。 一実施形態のシュートユニットの平面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 一実施形態の第１シュートの平面図である。 シュートユニットを筐体に取り付けた状態の図２のＢ−Ｂ断面部分を示す図である。 図２に示した位置から一方向に回動したシュートユニットの平面図である。 図２に示した位置から他方向に回動したシュートユニットの平面図である。 図４のＣ−Ｃ断面図であり、（ａ）は第１回転軸部が空転していない状態を示す図、（ｂ）は第１回転軸部が空転した状態を示す図である。
［画像形成装置の全体構成］
図１は一実施形態の画像形成装置１の中央断面図である。以下の説明では、図１に示すように画像形成装置１が使用可能に設置された状態を基準とし、前後、上下の各方向を定める。また、前面を手前側にしたときの右手側を右方向、左手側を左方向とする。
画像形成装置１は、電子写真方式により、用紙やＯＨＰシート等のシートＳに複数色の画像を形成するカラーレーザプリンタである。画像形成装置１の外観は略直方体の筐体２で形成される。筐体２には、シートカセット３と、搬送部４と、画像形成部５と、定着部５３と、再搬送部６と、駆動部７とが収容される。筐体２内において、大まかには上部及び中央部に画像形成部５、画像形成部５の後方に定着部５３、画像形成部５の下方及び後方に搬送部４、搬送部４の下方にシートカセット３、筐体２の前部及び後部とシートカセット３の下方とに亘って再搬送部６、シートカセット３の下方及び前部に再搬送部６、画像形成部５とシートカセット３との間に駆動部７がそれぞれ配置される。
筐体２の上面には、画像形成部５により画像が形成されたシートを支持する排出トレイ２１が設けられる。また、筐体２の前面側下部には開口部２２が設けられる。開口部２２はシートカセット３と再搬送部６を構成する部材との挿入口となる。
シートカセット３は、上方が開放されたシート収納部３１を有する箱状体であり、複数枚重ねられたシートＳを支持する。シートカセット３は開口部２２を通じて前後方向に移動させることで、筐体２に対して挿抜可能となっている。
搬送部４は、搬送経路Ｐ１に沿って配置される各部材によって構成され、搬送経路Ｐ１に沿ってシートＳを搬送する。搬送経路Ｐ１はシートカセット３から画像形成部５を経由して排出トレイ２１へ繋がる経路である。搬送部４は搬送経路Ｐ１の搬送方向上流側から順に、供給部４１と、ベルト搬送部４２と、排出部４３とで構成される。
供給部４１は、供給ローラ４１１と、分離ローラ４１２と、分離パッド４１３と、搬送ローラ４１４、４１５と、レジストローラ４１６、４１７とを備える。シートカセット３に収容されるシートＳは、供給ローラ４１１、分離ローラ４１２及び分離パッド４１３により１枚ずつ搬送経路Ｐ１に送り出される。搬送経路Ｐ１に送り出されたシートＳは、搬送ローラ４１４、４１５及びレジストローラ４１６、４１７により画像形成部５に向けて搬送される。
ベルト搬送部４２は、画像形成部５と連動して回転する駆動ローラ４２１と、駆動ローラ４２１と離隔した位置に回転可能に配設された従動ローラ４２２と、駆動ローラ４２１及び従動ローラ４２２間に巻き付けられた搬送ベルト４２３とを備える。そして、搬送ベルト４２３がシートＳを載せた状態で回転することにより、シートＳを搬送経路Ｐ１に沿って搬送し、画像形成部５のドラムユニット５１の下方に送り、続いて定着部５３へ送る。
排出部４３は、分岐部Ｐ１１と排出トレイ２１との間に中間排出ローラ４３１、４３２と、排出ローラ４３３、４３４とを備える。中間排出ローラ４３１、４３２及び排出ローラ４３３、４３４は、正方向及び逆方向に回転の切り替えができるように構成されるスイッチバックローラである。中間排出ローラ４３１、４３２及び排出ローラ４３３、４３４は、定着部５３から搬送されたシートＳを排出トレイ２１上に排出する場合には正回転し、シートＳを反転させて再搬送経路Ｐ２に搬送する場合には逆回転する。
画像形成部５は、本実施形態では電子写真式のものを用いている。なお、他にサーマル方式、インクジェット方式などの画像形成方式を用いてもよい。画像形成部５は、カラー印刷が可能な、いわゆるダイレクトタンデム方式のものであり、前後方向に並設される４つのドラムユニット５１と、露光用ＬＥＤヘッド５２とを備える。
各ドラムユニット５１はブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色のトナーに対応して設けられる。各ドラムユニット５１は感光ドラム５１１と、現像ローラ５１２と、搬送ベルト４２３を挟んで感光ドラム５１１に対向する各位置に配置された転写ローラ５１３とを備える。
このような画像形成部５においては、帯電器によって一様に帯電された各感光ドラム５１１が、それぞれ露光用ＬＥＤヘッド５２によって選択的に露光される。この露光により、各感光ドラム５１１の表面から電荷が選択的に除去され、各感光ドラム５１１の表面に静電潜像が形成される。
各現像ローラ５１２には現像バイアスが印加されており、各感光ドラム５１１に形成された静電潜像が各現像ローラ５１２に対向すると、静電潜像と各現像ローラ５１２との間の電位差により、各現像ローラ５１２から静電潜像にトナーが供給される。これによって、各感光ドラム５１１の表面にトナー像が形成される。
画像形成部５へ向けて搬送されたシートＳは搬送ベルト４２３により搬送されて、搬送ベルト４２３と各感光ドラム５１１との間を順次通過する。そして、感光ドラム５１１の表面上のトナー像は、シートＳと対向したときに、転写ローラ５１３に印加された転写バイアスによってシートＳに転写される。
定着部５３は、搬送経路Ｐ１において４つの感光ドラム５１１の搬送方向下流側に配設される。定着部５３は、加熱ローラ５３１と、加熱ローラ５３１に圧接する加圧ローラ５３２とを備える。加熱ローラ５３１はシートＳの画像形成面側に配設されており、搬送ベルト４２３と同期して回転駆動され、トナーを加熱しながらシートＳに搬送力を付与する。一方、加圧ローラ５３２はシートＳを挟んで加熱ローラ５３１と反対側に配設され、シートＳを加熱ローラ５３１側に押圧する。これにより、加圧ローラ５３２は加熱ローラ５３１と接触するシートＳを介して加熱ローラ５３１から回転力を受けて従動回転する。
また、定着部５３は、加熱ローラ５３１及び加圧ローラ５３２よりもシートＳの搬送方向下流側に配置される定着排出ローラ５３３、５３４を備える。
画像形成部５によってトナー像が転写されたシートＳは定着部５３に搬送され、加熱ローラ５３１と加圧ローラ５３２との間を通過する間にシートＳにトナー像が熱定着される。トナー像が熱定着されたシートＳは、定着排出ローラ５３３、５３４により挟持されながら中間排出ローラ４３１、４３２へ搬送される。
再搬送部６は、再搬送経路Ｐ２に沿って配置される各部材によって構成され、再搬送経路Ｐ２に沿ってシートＳを搬送する。再搬送経路Ｐ２は搬送経路Ｐ１における定着部５３と中間排出ローラ４３１、４３２との間の分岐部Ｐ１１から分岐してシートカセット３の下方を通り、シートカセット３と画像形成部５との間の合流部Ｐ１２に合流する経路である。
再搬送部６はシートカセット３の下方に設けられたシュートユニット６１を備える。シュートユニット６１は、再搬送経路Ｐ２に沿ってシートＳを案内する第１シュート６２と第２シュート６３とを備える。第１シュート６２は再搬送経路Ｐ２の下側であって、筐体２内の最下部に配置される。第２シュート６３は再搬送経路Ｐ２の上側に、第１シュート６２と対向して配置される。第２シュート６３は第１シュート６２に形成された溝に差し込まれている。第２シュート６３は開口部２２を通じて前後方向に移動させることで、筐体２に対して挿抜可能となっている。
シュートユニット６１には複数の搬送ローラが配置される。そして、シュートユニット６１は、画像形成部５で一面に画像形成された後、中間排出ローラ４３１、４３２及び排出ローラ４３３、４３４の逆回転によって再搬送経路Ｐ２に搬送されたシートＳを分岐部Ｐ１１から合流部Ｐ１２へ再搬送する。合流部Ｐ１２から画像形成部５へ再搬送されたシートＳは、画像形成部５により他面に画像が形成された後、排出部４３により排出トレイ２１に排出される。
また、再搬送部６はシュートユニット６１のシート搬送方向上流側に中間搬送ローラ６４１、６４２を備える。中間搬送ローラ６４１、６４２を配置することにより、搬送方向の長さが短いシートを搬送することができる。
このように、画像形成装置１においては、画像形成部５にて一面に画像が形成されたシートＳを、再搬送経路Ｐ２を通じて画像形成部５へ再搬送して、当該シートＳの他面に画像を形成する、いわゆる両面印刷を行うことが可能となっている。
駆動部７は、シュートユニット６１の上方に配設される。駆動部７の駆動力は第１駆動伝達部８１（図４参照）を介して第１シュート６２に伝達される。駆動部７は、それ自体が電動モータを有する構成であってもよいし、搬送部４や画像形成部５に伝達される駆動力の一部を第１シュート６２に対して分配する構成であってもよい。
［中間搬送ローラの配置］
中間搬送ローラ６４１、６４２は、再搬送経路Ｐ２における定着部５３とシートカセット３との間の高さに配置される。より具体的には、定着部５３のうち加熱ローラ５３１より低く、シートカセット３の後上端部３２より高い位置であればよい。
定着部５３から発生する熱は上方へ伝わりやすいので、中間搬送ローラ６４１、６４２は定着部５３より下に配置することによって熱の影響を受けにくくなり、熱による劣化が抑制される。よって、中間搬送ローラ６４１、６４２をはじめ、中間搬送ローラ６４１、６４２をユニット化するための支持部材に耐熱性の高価な材料を用いる必要がない。
また、中間搬送ローラ６４１、６４２はシートカセット３より上に配置することによってシートカセット３と干渉しない空いたスペースに配置できるので、筐体２の外形を大きくする必要がない。通常、シートカセット３は前後方向に長いため、シートカセット３の後端部と筐体２の後端部との間隔を狭くすることで画像形成装置１の前後方向の長さを短くすることができる。
［シュートユニットの構成］
図２はシュートユニット６１の平面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図、図４は第１シュート６２の平面図、図５はシュートユニット６１を筐体２に取り付けた状態の図２のＢ−Ｂ断面部分を示す図、図６は一方向に回動したシュートユニット６１の平面図、図７は他方向に回動したシュートユニット６１の平面図、図８は図４のＣ−Ｃ断面図であり、（ａ）は第１回転軸部が空転していない状態を示す図、（ｂ）は第１回転軸部が空転した状態を示す図である。シュートユニット６１は様々なサイズのシートを搬送の幅方向の中央に合わせて搬送する形態としている。
図４に示すように、第１シュート６２は、第１回転軸部６２１と、第２回転軸部６２２と、第３回転軸部６２３とを備える。第１回転軸部６２１には第１搬送ローラ６２４及び第４搬送ローラ６２７が設けられる。第２回転軸部６２２には第２搬送ローラ６２５及び第５搬送ローラ６２８が設けられる。第３回転軸部６２３には第３搬送ローラ６２６及び第６搬送ローラ６２９が設けられる。
第１回転軸部６２１は、第１シュート６２のシート搬送方向上流側端部である後端部近傍に設けられ、シートＳの搬送方向と直交するように左右方向に延びた状態で配置される。
第２回転軸部６２２は、シュートユニット６１における第１回転軸部６２１のシート搬送方向下流側に、第１回転軸部６２１と平行に設けられる。本実施形態において、第２回転軸部６２２は第１シュート６２の前後方向の中央付近に設けられている。
第３回転軸部６２３は、シュートユニット６１における第２回転軸部６２２のシート搬送方向下流側に、第１回転軸部６２１と平行に設けられる。本実施形態において、第３回転軸部６２３は第１シュート６２の前端部近傍に設けられている。
第１搬送ローラ６２４及び第４搬送ローラ６２７は同一の直径を有し、ゴム等の弾性体によって形成される。第１搬送ローラ６２４及び第４搬送ローラ６２７は、再搬送経路Ｐ２における第１回転軸部６２１の軸方向の中央を挟んで左右両側に設けられる。本実施形態において、第１搬送ローラ６２４及び第４搬送ローラ６２７は、第１シュート６２の左右方向の中央からの距離が左右均等となる位置に配置されている。第１搬送ローラ６２４の右端部と第４搬送ローラ６２７の左端部との間隔Ｌは、両面印刷可能な最も幅の狭いシートの幅よりも狭く設定されている。
なお、第１搬送ローラ６２４を第４搬送ローラ６２７の位置まで延びる長いローラとし、第４搬送ローラ６２７を省略してもよい。
第２搬送ローラ６２５及び第５搬送ローラ６２８は同一の直径を有し、ゴム等の弾性体によって形成される。第２搬送ローラ６２５及び第５搬送ローラ６２８は、再搬送経路Ｐ２における第２回転軸部６２２の軸方向の中央を挟んで左右両側に設けられる。本実施形態において、第２搬送ローラ６２５及び第５搬送ローラ６２８は、第１シュート６２の左右方向の中央からの距離が第１搬送ローラ６２４及び第４搬送ローラ６２７と同じ間隔Ｌで左右均等となる位置に配置されている。
第２搬送ローラ６２５及び第５搬送ローラ６２８の直径は第１搬送ローラ６２４及び第４搬送ローラ６２７の直径より大きい。これにより、第２搬送ローラ６２５及び第５搬送ローラ６２８の回転数と第１搬送ローラ６２４及び第４搬送ローラ６２７の回転数を同一にすると、第２搬送ローラ６２５及び第５搬送ローラ６２８の搬送速度が第１搬送ローラ６２４及び第４搬送ローラ６２７の搬送速度よりも速くなる。
搬送部４においては通常、シート搬送方向下流側ほど搬送速度が遅くなるように設計されるので、再搬送部６において搬送速度を上げることにより合流部Ｐ１２でシートＳをスムーズに合流させることができる。また、本実施形態では、第１搬送ローラ６２４及び第４搬送ローラ６２７の回転速度と第２搬送ローラ６２５及び第５搬送ローラ６２８の回転速度は同一にして、第１搬送ローラ６２４及び第４搬送ローラ６２７の直径よりも第２搬送ローラ６２５及び第５搬送ローラ６２８の直径を大きくすることで、第２搬送ローラ６２５及び第５搬送ローラ６２８の搬送速度を第１搬送ローラ６２４及び第４搬送ローラ６２７の搬送速度よりも大きくしている。このように第１搬送ローラ６２４、第４搬送ローラ６２７、第２搬送ローラ６２５及び第５搬送ローラ６２８の回転速度を同一にすると、駆動部７から各ローラへ回転駆動力を伝える伝達機構は各ローラを異なる回転速度で回転させる必要がなくなる。その結果、伝達機構において、各ローラに必要な回転速度が得られるように歯数が異なるギアを組み合わせる必要がなくなり、伝達機構の設計が容易になる。
なお、第２搬送ローラ６２５を第５搬送ローラ６２８の位置まで延びる長いローラとし、第５搬送ローラ６２８を省略してもよい。
第３搬送ローラ６２６及び第６搬送ローラ６２９は同一の直径を有し、ゴム等の弾性体によって形成される。第３搬送ローラ６２６及び第６搬送ローラ６２９は、再搬送経路Ｐ２における第３回転軸部６２３の軸方向の中央を挟んで左右両側に設けられる。本実施形態において、第３搬送ローラ６２６及び第６搬送ローラ６２９は、第１シュート６２の左右方向の中央からの距離が第１搬送ローラ６２４及び第４搬送ローラ６２７と同じ間隔Ｌで左右均等となる位置に配置されている。
第３搬送ローラ６２６及び第６搬送ローラ６２９の直径は第２搬送ローラ６２５及び第５搬送ローラ６２８の直径と同一である。これにより、第３搬送ローラ６２６及び第６搬送ローラ６２９の回転数と第２搬送ローラ６２５及び第５搬送ローラ６２８の回転数を同一にすると、第３搬送ローラ６２６及び第６搬送ローラ６２９の搬送速度が第３搬送ローラ６２６及び第６搬送ローラ６２９の搬送速度と同一になる。
なお、第３搬送ローラ６２６を第６搬送ローラ６２９の位置まで延びる長いローラとし、第６搬送ローラ６２９を省略してもよい。また、第３搬送ローラ６２６及び第６搬送ローラ６２９の直径を第２搬送ローラ６２５及び第５搬送ローラ６２８の直径より大きくし、搬送速度をさらに速くしてもよい。
駆動部７と第２回転軸部６２２とは第１駆動伝達部８１によって接続され、駆動部７から第２回転軸部６２２へ駆動力が伝達される。第１回転軸部６２１と第２回転軸部６２２とはマイタギヤを有する第２駆動伝達部８２及び連結部８４によって接続され、第２回転軸部６２２から第１回転軸部６２１へ駆動力が伝達される。第２回転軸部６２２と第３回転軸部６２３とはマイタギヤを有する第３駆動伝達部８３によって接続され、第２回転軸部６２２から第３回転軸部６２３へ駆動力が伝達される。第１駆動伝達部８１から第３駆動伝達部８３はギヤ、ベルト、回転軸部等を適宜組み合わせて構成される。
このように、第２回転軸部６２２から第１回転軸部６２１及び第３回転軸部６２３へマイタギヤを介して駆動力を伝達することにより、簡単な構造で第１回転軸部６２１から第３回転軸部６２３を同一の回転数で駆動できる。この構成により、第１搬送ローラ６２４から第６搬送ローラ６２９は同一の回転数で駆動される。
また、第２回転軸部６２２は、第１駆動伝達部８１に接続されるギヤ６２Ａと、ギヤ６２Ａと第２搬送ローラ６２５との間に設けられたユニバーサルジョイント６２Ｂとを有している。これにより、シュートユニット６１が回動した場合でも第２回転軸部６２２の変位はユニバーサルジョイント６２Ｂで吸収されギヤ６２Ａは変位しないので、第１駆動伝達部８１からギヤ６２Ａへの伝達効率の低下を抑制することができる。
図２に示すように、第２シュート６３は、第４回転軸部６３１と、第５回転軸部６３２と、第６回転軸部６３３とを備える。第４回転軸部６３１には第７搬送ローラ６３４及び第１０搬送ローラ６３７が設けられる。第５回転軸部６３２には第８搬送ローラ６３５及び第１１搬送ローラ６３８が設けられる。第６回転軸部６３３には第９搬送ローラ６３６及び第１２搬送ローラ６３９が設けられる。
第４回転軸部６３１は、第２シュート６３の後端部近傍であって第１回転軸部６２１の直上に第１回転軸部６２１と平行に配置される。第４回転軸部６３１の両端部付近はそれぞれダブルトーションばね６３Ａ、６３Ｂで下方向に付勢される。
第５回転軸部６３２は、第２シュート６３の前後方向の中央付近であって第２回転軸部６２２の直上に第２回転軸部６２２と平行に配置される。第５回転軸部６３２の両端部付近はそれぞれダブルトーションばね６３Ｃ、６３Ｄで下方向に付勢される。
第６回転軸部６３３は、第２シュート６３の前端部近傍であって第３回転軸部６２３の直上に第３回転軸部６２３と平行に配置される。第６回転軸部６３３の両端部付近はそれぞれダブルトーションばね６３Ｅ、６３Ｆで下方向に付勢される。
第７搬送ローラ６３４及び第１０搬送ローラ６３７は同一の直径を有し、ポリアセタール等の第１搬送ローラ６２４から第６搬送ローラ６２９を形成する弾性体よりも硬い樹脂によって形成される。第７搬送ローラ６３４及び第１０搬送ローラ６３７はそれぞれ第１搬送ローラ６２４及び第４搬送ローラ６２７に対向して配置され、ダブルトーションばね６３Ａ、６３Ｂの付勢力によって第１搬送ローラ６２４及び第４搬送ローラ６２７と圧接してニップを形成する。
第８搬送ローラ６３５及び第１１搬送ローラ６３８は同一の直径を有し、ポリアセタール等の第１搬送ローラ６２４から第６搬送ローラ６２９を形成する弾性体よりも硬い樹脂によって形成される。第８搬送ローラ６３５及び第１１搬送ローラ６３８はそれぞれ第２搬送ローラ６２５及び第５搬送ローラ６２８に対向して配置され、ダブルトーションばね６３Ｃ、６３Ｄの付勢力によって第２搬送ローラ６２５及び第５搬送ローラ６２８と圧接してニップを形成する。
第９搬送ローラ６３６及び第１２搬送ローラ６３９は同一の直径を有し、ポリアセタール等の第１搬送ローラ６２４から第６搬送ローラ６２９を形成する弾性体よりも硬い樹脂によって形成される。第９搬送ローラ６３６及び第１２搬送ローラ６３９はそれぞれ第３搬送ローラ６２６及び第６搬送ローラ６２９に対向して配置され、ダブルトーションばね６３Ｅ、６３Ｆの付勢力によって第３搬送ローラ６２６及び第６搬送ローラ６２９と圧接してニップを形成する。
このように、第７搬送ローラ６３４から第１２搬送ローラ６３９はそれぞれ圧接する第１搬送ローラ６２４から第６搬送ローラ６２９が駆動することにより従動する。
なお、第４回転軸部６３１から第６回転軸部６３３はそれぞれ左右２つの軸部に分かれていてもよい。つまり、第４回転軸部６３１は第７搬送ローラ６３４を支持する軸部と、第１０搬送ローラ６３７を支持する軸部とに分かれていてもよい。第５回転軸部６３２は第８搬送ローラ６３５を支持する軸部と、第１１搬送ローラ６３８を支持する軸部とに分かれていてもよい。第６回転軸部６３３は第９搬送ローラ６３６を支持する軸部と、第１２搬送ローラ６３９を支持する軸部とに分かれていてもよい。
本実施形態ではシュートユニット６１に搬送ローラを有する回転軸部を３組設けているが、少なくとも２組設ければよく、４組以上であってもよい。
また、シュートユニット６１は、回動部６１１と、調整ねじ６１２と、付勢部材６１３と、第１当接部６１４と、第２当接部６１５と、４つの取付部６１６とを備える。
回動部６１１はシュートユニット６１の回動支点となる部分であり、シュートユニット６１のシート搬送幅方向の第１側部に設けられる。本実施形態において第１側部は第１シュート６２の左側部６２ａとしているが、右側部６２ｂとしてもよい。また、第１側部は第２シュート６３の左側部又は右側部としてもよい。
回動部６１１は、左側部６２ａにおける第１駆動伝達部８１と第２回転軸部６２２との接続部分の近傍に設けられる。シュートユニット６１への駆動力の入力部分の近傍に回動部６１１を設けることにより、シュートユニット６１を回動させた場合に第１駆動伝達部８１と第２回転軸部６２２との接続部分の移動量が小さくなり、第１駆動伝達部８１からギヤ６２Ａへの伝達効率の低下を抑制することができる。よって、駆動の伝達効率を維持しながらシュートユニット６１の回動を可能にするための設計が容易になる。
なお、第１駆動伝達部８１からの駆動力が第１回転軸部６２１に入力される構成である場合には、回動部６１１を第１駆動伝達部８１と第１回転軸部６２１との接続部分の近傍に設けることが好ましい。
回動部６１１はシュートユニット６１の回動支点となる回動軸部６１７を有する。回動軸部６１７は上下方向に延び、筐体２に形成された孔に下方から挿入される。これにより、シュートユニット６１は回動軸部６１７を支点として、シート搬送方向及び第１回転軸部６２１と垂直な軸回りに回動可能となる。
調整ねじ６１２及び付勢部材６１３は、シュートユニット６１の回動位置を固定するための部材である。調整ねじ６１２は筐体２に形成された孔に前方から後方へ向かって螺装され、その先端部が第１当接部６１４に当接している。第１当接部６１４は、シュートユニット６１のシート搬送幅方向の第２側部に設けられる。第２側部は第１側部に対向する側部であり、本実施形態において第２側部は第１シュート６２の右側部６２ｂとしている。第１当接部６１４は右側部６２ｂの前端部に設けられ、第１当接部６１４の前面が調整ねじ６１２の当接面となる。
付勢部材６１３は第１シュート６２を第１当接部６１４が調整ねじ６１２を押す方向に付勢する部材であり、各種ばねやゴム等の弾性体を用いることができる。本実施形態において付勢部材６１３は圧縮コイルばねである。付勢部材６１３の後端部は筐体２に当接し、その前端部は第２当接部６１５に当接し、筐体２に前後方向に伸縮可能に支持される。
第２当接部６１５は、シュートユニットのシート搬送幅方向の第２側部である右側部６２ｂに設けられる。より具体的には、第２当接部６１５は右側部６２ｂの後端部に設けられ、第２当接部６１５の後面が付勢部材６１３の当接面となる。
このように、シュートユニット６１の回動部６１１から遠い位置に第１当接部６１４及び第２当接部６１５を設けることにより、小さな力でシュートユニット６１の回動位置を固定することができる。
取付部６１６は第１シュート６２に設けられる。本実施形態において取付部６１６は第１シュート６２の左側部６２ａに２つ、右側部６２ｂに２つ設けられている。各取付部６１６には上下に貫通する孔６１８が形成される。孔６１８はシュートユニット６１の回動時にワッシャーヘッドねじ６１９を案内できるように長孔となっている。
図５に示すように、第１シュート６２は、筐体２内の最下部に配置され、孔６１８に下方から挿入されるワッシャーヘッドねじ６１９を孔６１８の上側に重なる筐体２のねじ穴２３に螺装することによって筐体２に取り付けられる。このように、第１シュート６２をワッシャーヘッドねじ６１９で筐体２に下方から取り付けることにより、第１シュート６２を筐体２内の最下部に容易に取り付けることができる。ワッシャーヘッドねじ６１９は、ワッシャーヘッドねじ６１９が孔６１８内を摺動可能となるようにねじ穴２３に螺装されている。
上記のように、シュートユニット６１の第１側部又は第２側部に回動部６１１と、調整ねじ６１２と、付勢部材６１３と、第１当接部６１４と、第２当接部６１５と、４つの取付部６１６とを配置することにより、それらをシュートユニット６１の厚みの範囲内に配置することができ、画像形成装置１の高さを低くすることができる。
このような構成により、調整ねじ６１２を回転させて後方へ移動させると、調整ねじ６１２によって第１当接部６１４が押され、図６に示すように、シュートユニット６１は平面視で反時計回り(矢印９１０方向)に回動する。一方、調整ねじ６１２を回転させて前方へ移動させると、付勢部材６１３によって第２当接部６１５が押され、図７に示すように、シュートユニット６１は平面視で時計回り(矢印９２０方向)に回動する。
次に、連結部８４について説明する。連結部８４は第１回転軸部６２１と同軸上に配置され、第１回転軸部６２１と第２駆動伝達部８２とを連結する部材である。連結部８４は、第１回転軸部６２１の左端部に連結される連結部材８４１と、第２駆動伝達部８２の後端部のマイタギヤに噛み合うマイタギヤ８４２と、連結部材８４１とマイタギヤ８４２とを連結する軸部材８４３とを有する。
連結部材８４１は、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、第１回転軸部６２１の左端部を所定の遊び角だけ空転可能に支持する孔部８４４を有する。本実施形態において、連結部材８４１は円柱状であり、孔部８４４は回転軸を中心として扇形に３００°切り欠かれて形成されている。一方、孔部８４４に挿入される第１回転軸部６２１の左端部は半円状の断面形状に切り欠かれている。
このような形状の孔部８４４に第１回転軸部６２１を挿入することにより、第１回転軸部６２１は孔部８４４の第１内壁部８４４ａに当接する状態（図８（ａ）の状態）と、第２内壁部８４４ｂに当接する状態（図８（ｂ）の状態）との間で空転可能となる。この空転可能な角度が第１回転軸部６２１の所定の遊び角となる。本実施形態において、連結部８４に対する第１回転軸部６２１の所定の遊び角は１２０°である。
連結部材８４１が搬送方向である図８（ａ）の矢印Ｄ方向に正回転する場合、第１内壁部８４４ａが第１回転軸部６２１を正回転方向に押すことで、第１回転軸部６２１が正回転する。よって、第１搬送ローラ６２４及び第４搬送ローラ６２７が回転してシートＳが搬送される。
また、連結部材８４１が正回転しているときに第１回転軸部６２１が正回転方向に連結部材８４１よりも速く回転する場合、図８（ｂ）に示すように、第１回転軸部６２１は孔部８４４内を矢印Ｅ方向に第２内壁部８４４ｂに当接するまで回転することができる。
よって、第２搬送ローラ６２５及び第５搬送ローラ６２８が第１搬送ローラ６２４及び第４搬送ローラ６２７よりも早い搬送速度でシートＳを引っ張る場合に、第１搬送ローラ６２４及び第４搬送ローラ６２７は連結部８４の遊び角の分だけ正回転方向に空転可能であるので、適切な遊び角を設けることでシートＳに第１搬送ローラ６２４及び第４搬送ローラ６２７上を滑るような無理な負荷が掛からず、安定して搬送することができる。
連結部８４の遊び角は、その遊び角によって第１搬送ローラ６２４が空転した場合に、第１搬送ローラ６２４がシートＳを搬送する長さである空転量を基に設計することができる。第１搬送ローラ６２４の空転量の下限値は、遊び角がない場合にシートＳが第２搬送ローラ６２５に引っ張られることによって第１搬送ローラ６２４の搬送速度を超えて第１搬送ローラ６２４上を滑る量以上であればよい。
また、第１搬送ローラ６２４の空転量の上限値は、第１搬送ローラ６２４に連続して搬送されるシートＳの間隔より小さければよい。これにより、次のシートＳが第１搬送ローラ６２４に搬送されてくるまでに空転状態から通常の駆動状態に戻すことができる。
すなわち、空転量の範囲を式で表すと、
シート引張量≦空転量＜シート間隔
となる。ここでシート引張量は、第１搬送ローラ６２４の搬送速度をＶ１、第２搬送ローラ６２５の搬送速度をＶ２、第１搬送ローラ６２４と第２搬送ローラ６２５とのローラ間距離をＸ、シートの搬送方向の長さをＹとすると、以下の式で求めることができる。
シート引張量＝（Ｖ２−Ｖ１）（Ｙ−Ｘ）／Ｖ１
シートの搬送方向の長さＹとしては使用可能な最長のシートの長さを用いればよい。
［シュートユニットの動作］
両面印刷時に画像形成部５で一面に画像形成されたシートＳは、中間排出ローラ４３１、４３２及び排出ローラ４３３、４３４の逆回転によって再搬送経路Ｐ２に搬送される。そして、再搬送経路Ｐ２において、中間搬送ローラ６４１、６４２によってシュートユニット６１へ搬送され、シュートユニット６１によって合流部Ｐ１２へ再搬送される。このとき、シュートユニット６１の第１搬送ローラ６２４から第６搬送ローラ６２９が駆動し、第７搬送ローラ６３４から第１２搬送ローラ６３９が従動する。
シュートユニット６１に搬送されてきたシートＳは、まず第１搬送ローラ６２４及び第４搬送ローラ６２７によって搬送され、第２搬送ローラ６２５及び第５搬送ローラ６２８に到達する。ここで、第１搬送ローラ６２４及び第４搬送ローラ６２７の搬送速度よりも第２搬送ローラ６２５及び第５搬送ローラ６２８の搬送速度が速く設計されているので、シートＳは第２搬送ローラ６２５及び第５搬送ローラ６２８によって引っ張られる。
シートＳが第２搬送ローラ６２５及び第５搬送ローラ６２８によって引っ張られると、第１搬送ローラ６２４及び第４搬送ローラ６２７は駆動部７から伝達される駆動力による回転速度よりも速く回転し、第１回転軸部６２１が連結部８４との間で空転する。したがって、シートＳは第１搬送ローラ６２４及び第４搬送ローラ６２７上を滑らないため、安定して搬送される。
第２搬送ローラ６２５及び第５搬送ローラ６２８によって搬送されたシートＳは、第３搬送ローラ６２６及び第６搬送ローラ６２９に到達する。第２搬送ローラ６２５及び第５搬送ローラ６２８の搬送速度と第３搬送ローラ６２６及び第６搬送ローラ６２９とは同一であるので、シートＳは引っ張られることなく搬送される。
第３搬送ローラ６２６及び第６搬送ローラ６２９によって搬送されたシートＳは、搬送ローラ４１４、４１５に到達する。シュートユニット６１によってシートＳの搬送速度は搬送ローラ４１４、４１５の搬送速度に近づけられているので、シートＳは安定して搬送される。
また、再搬送経路Ｐ２においてシートＳが斜行する場合は、シートＳの搬送方向を補正する調整を行えば、シートＳを所望の位置に安定して搬送することができる。
シートＳの搬送方向を補正する調整は、シュートユニット６１を上述したように回動させることで行う。例えば、シュートユニット６１から搬送ローラ４１４、４１５へ向かって搬送されるシートＳが左方向へ斜行する場合、図６に示すようにシュートユニット６１を平面視で反時計回り(矢印９１０方向)に回動させる。これにより、シュートユニット６１から搬送ローラ４１４、４１５へ向かって搬送されるシートＳは、シュートユニット６１の回動前と比べて右方向へ搬送され、搬送経路の幅方向中央に寄せて搬送される。
一方、シュートユニット６１から搬送ローラ４１４、４１５へ向かって搬送されるシートＳが右方向へ斜行する場合、図７に示すようにシュートユニット６１を平面視で時計回り(矢印９２０方向)に回動させる。これにより、シュートユニット６１から搬送ローラ４１４、４１５へ向かって搬送されるシートＳは、シュートユニット６１の回動前と比べて左方向へ搬送され、搬送経路の幅方向中央に寄せて搬送される。
このように、シュートユニット６１を回動させることにより、シュートユニット６１で斜行するシートＳの搬送方向を調整することができ、搬送ローラ４１４、４１５へ向かうシートＳを所望の位置に搬送することができる。よって、シートカセット３から搬送ローラ４１４、４１５へ搬送されるときのシートＳの位置と、シュートユニット６１から搬送ローラ４１４、４１５へ搬送されるときのシートＳの位置とが合うようにシュートユニット６１の回動位置を調整することにより、両面印刷においてシートＳの表裏面で幅方向の印刷位置を合わせることができる。
［実施形態の効果］
上記の実施形態である画像形成装置１は、シートＳを支持するシートカセット３と、シートＳに画像を形成する画像形成部５と、シートカセット３の上方に設けられ、シートＳに形成された画像を熱定着させる定着部５３と、定着部５３により画像が熱定着されたシートＳを支持する排出トレイ２１とを備える。また、画像形成装置１は、シートカセット３から画像形成部５及び定着部５３を経由して排出トレイ２１へ繋がる搬送経路Ｐ１に沿ってシートＳを搬送する搬送部４を備える。また、画像形成装置１は、搬送経路Ｐ１における定着部５３と排出トレイ２１との間の分岐部Ｐ１１から分岐してシートカセット３の下方を通り、シートカセット３と画像形成部５との間の合流部Ｐ１２に合流する再搬送経路Ｐ２を有し、再搬送経路Ｐ２に搬送されたシートＳを分岐部Ｐ１１から合流部Ｐ１２へ再搬送する再搬送部６を備える。また、画像形成装置１は、搬送経路Ｐ１における分岐部Ｐ１１と排出トレイ２１との間に設けられたスイッチバックローラであって、正回転する場合にシートＳを排出トレイ２１へ搬送し、逆回転する場合にシートＳを再搬送経路Ｐ２へ搬送する中間排出ローラ４３１、４３２及び排出ローラ４３３、４３４を備える。また、画像形成装置１は、再搬送経路Ｐ２における定着部５３とシートカセット３との間の高さに設けられた中間搬送ローラ６４１、６４２を備える。
この構成によれば、中間搬送ローラ６４１、６４２を設けることで再搬送可能な最短のシート長さを短くすることができる。定着部５３から発生する熱は上方へ伝わりやすいので、中間搬送ローラ６４１、６４２は定着部５３より下に配置することによって熱の影響を受けにくくなり、熱による劣化が抑制される。また、中間搬送ローラ６４１、６４２はシートカセット３より上に配置することによってシートカセット３と干渉しない空いたスペースに配置できるので、筐体２の外形を大きくする必要がない。
また上記の実施形態である画像形成装置１は、再搬送経路Ｐ２における中間搬送ローラ６４１、６４２のシート搬送方向下流側に設けられた第１搬送ローラ６２４と、再搬送経路Ｐ２における第１搬送ローラ６２４のシート搬送方向下流側に設けられた第２搬送ローラ６２５とを備える。そして、第２搬送ローラ６２５の搬送速度が第１搬送ローラ６２４の搬送速度よりも速い。
この構成によれば、搬送部４においては通常、シート搬送方向下流側ほど搬送速度が遅くなるように設計されるので、再搬送部６において搬送速度を上げることにより合流部Ｐ１２でシートＳをスムーズに合流させることができる。
また上記の実施形態である画像形成装置１は、第１搬送ローラ６２４及び第２搬送ローラ６２５へ駆動力を供給する駆動部７を備える。そして、第１搬送ローラ６２４及び第２搬送ローラ６２５は回転数が同一であり、第２搬送ローラ６２５の直径が第１搬送ローラ６２４の直径より大きい。
この構成によれば、第１搬送ローラ６２４及び第２搬送ローラ６２５の直径を同一にして第２搬送ローラ６２５の回転速度を第１搬送ローラ６２４の回転速度よりも大きくする場合に比べて、駆動部７から各ローラへ駆動力を伝達する伝達機構の構造が簡単になり、その設計も容易になる。
また上記の実施形態である画像形成装置１によれば、再搬送部６はシートカセット３の下方に配置されるシュートユニット６１を有し、シュートユニット６１のシート搬送方向上流側端部の近傍に第１搬送ローラ６２４が設けられ、シュートユニット６１のシート搬送方向における中央近傍に第２搬送ローラ６２５が設けられる。
この構成によれば、シュートユニット６１内で搬送速度を上げることによって、再搬送経路Ｐ２の平坦な部分で安定して搬送速度を上げることができる。
また上記の実施形態である画像形成装置１は、駆動部７から第２搬送ローラ６２５へ駆動力を伝達する第１駆動伝達部８１と、第２搬送ローラ６２５から第１搬送ローラ６２４へ駆動力を伝達する第２駆動伝達部８２とを備える。また、画像形成装置１は、シュートユニット６１の第２搬送ローラ６２５近傍に設けられ、シュートユニット６１をシート搬送方向及び第１搬送ローラ６２４の回転軸と垂直な回動軸回りに回動させる回動支点となる回動部６１１とを備える。
この構成によれば、シュートユニット６１を回動させることにより、シュートユニット６１で斜行するシートＳの搬送方向を調整することができ、搬送ローラ４１４、４１５へ向かうシートＳを所望の位置に搬送することができる。また、シュートユニット６１への駆動力の入力部分の近傍に回動部６１１を設けることにより、シュートユニット６１を回動させた場合に第１駆動伝達部８１とシュートユニット６１との接続部分の移動量が小さくなり、この接続部分での伝達効率の低下を抑制することができる。よって、駆動の伝達効率を維持しながらシュートユニット６１の回動を可能にするための設計が容易になる。
また上記の実施形態である画像形成装置１は、第１搬送ローラ６２４の回転軸である第１回転軸部６２１と、第２搬送ローラ６２５の回転軸である第２回転軸部６２２と、第１回転軸部６２１及び第２回転軸部６２２へ駆動力を供給する駆動部７とを備える。また、画像形成装置１は、第１回転軸部６２１と所定の遊び角だけ空転可能に連結され、駆動部７からの駆動力が入力される連結部８４とを備える。
この構成によれば、第２搬送ローラ６２５が第１搬送ローラ６２４よりも早い搬送速度でシートＳを引っ張る場合に、第１搬送ローラ６２４は連結部８４の遊び角の分だけ正回転方向に空転可能であるので、適切な遊び角を設けることでシートＳに第１搬送ローラ６２４上を滑るような無理な負荷が掛からず、安定して搬送することができる。
また上記の実施形態である画像形成装置１によれば、遊び角によって第１搬送ローラ６２４が空転可能な空転量は、遊び角がない場合にシートＳが第２搬送ローラ６２５に引っ張られることによって第１搬送ローラ６２４の搬送速度を超えて第１搬送ローラ６２４上を滑る量以上であり、第１搬送ローラ６２４に連続して搬送されるシートＳの間隔より小さい。
この構成によれば、必要な空転量が得られるように遊び角を設計することができる。
１ 画像形成装置
２ 筐体
３ シートカセット
４ 搬送部
５ 画像形成部
６ 再搬送部
７ 駆動部
２１ 排出トレイ
５３ 定着部
６１ シュートユニット
６２ 第１シュート
６３ 第２シュート
８１ 第１駆動伝達部
８２ 第２駆動伝達部
８４ 連結部
４３１、４３２ 中間排出ローラ（スイッチバックローラ）
４３３、４３４ 排出ローラ（スイッチバックローラ）
６１１ 回動部
６２１ 第１回転軸部
６２２ 第２回転軸部
６２４ 第１搬送ローラ
６２５ 第２搬送ローラ
６４１、６４２ 中間搬送ローラ
Ｐ１ 搬送経路
Ｐ２ 再搬送経路
Ｐ１１ 分岐部
Ｐ１２ 合流部
Ｓ シート

Claims (7)

  1. シートを支持するシートカセットと、
    前記シートに画像を形成する画像形成部と、
    前記シートカセットの上方に設けられ、前記シートに形成された前記画像を熱定着させる定着部と、
    前記定着部により前記画像が熱定着された前記シートを支持する排出トレイと、
    前記シートカセットから前記画像形成部及び前記定着部を経由して前記排出トレイへ繋がる搬送経路に沿って前記シートを搬送する搬送部と、
    前記搬送経路における前記定着部と前記排出トレイとの間の分岐部から分岐して前記シートカセットの下方を通り、前記シートカセットと前記画像形成部との間の合流部に合流する再搬送経路を有し、前記再搬送経路に搬送された前記シートを前記分岐部から前記合流部へ再搬送する再搬送部と、
    前記搬送経路における前記分岐部と前記排出トレイとの間に設けられたスイッチバックローラであって、正回転する場合に前記シートを前記排出トレイへ搬送し、逆回転する場合に前記シートを前記再搬送経路へ搬送する前記スイッチバックローラと、
    前記再搬送経路における前記定着部と前記シートカセットとの間の高さに設けられた中間搬送ローラとを備えた画像形成装置。
  2. 前記再搬送経路における前記中間搬送ローラのシート搬送方向下流側に設けられた第１搬送ローラと、
    前記再搬送経路における前記第１搬送ローラのシート搬送方向下流側に設けられた第２搬送ローラとを備え、
    前記第２搬送ローラの搬送速度が前記第１搬送ローラの搬送速度よりも速いことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
  3. 前記第１搬送ローラ及び前記第２搬送ローラへ駆動力を供給する駆動部を備え、
    前記第１搬送ローラ及び前記第２搬送ローラは回転数が同一であり、前記第２搬送ローラの直径が前記第１搬送ローラの直径より大きいことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
  4. 前記再搬送部は前記シートカセットの下方に配置されるシュートユニットを有し、
    前記シュートユニットのシート搬送方向上流側端部の近傍に前記第１搬送ローラが設けられ、前記シュートユニットのシート搬送方向における中央近傍に前記第２搬送ローラが設けられることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
  5. 前記駆動部から前記第２搬送ローラへ駆動力を伝達する第１駆動伝達部と、
    前記第２搬送ローラから前記第１搬送ローラへ駆動力を伝達する第２駆動伝達部と、
    前記シュートユニットの前記第２搬送ローラ近傍に設けられ、前記シュートユニットをシート搬送方向及び前記第１搬送ローラの回転軸と垂直な回動軸回りに回動させる回動支点となる回動部とを備えたことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
  6. 第１搬送ローラの回転軸である第１回転軸部と、
    第２搬送ローラの回転軸である第２回転軸部と、
    前記第１回転軸部及び前記第２回転軸部へ駆動力を供給する駆動部と、
    前記第１回転軸部と所定の遊び角だけ空転可能に連結され、前記駆動部からの駆動力が入力される連結部とを備えたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
  7. 前記遊び角によって前記第１搬送ローラが空転可能な空転量は、
    前記遊び角がない場合に前記シートが前記第２搬送ローラに引っ張られることによって前記第１搬送ローラの搬送速度を超えて前記第１搬送ローラ上を滑る量以上であり、
    前記第１搬送ローラに連続して搬送される前記シートの間隔より小さいことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
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