JP4708627B2 - シート反転装置とこの装置を備えたシート後処理装置および画像形成装置 - Google Patents
シート反転装置とこの装置を備えたシート後処理装置および画像形成装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートを表裏反転搬送するシート反転装置と、このシート反転装置を装置本体に備えてシート反転装置によって搬送されてきたシートに後処理を施すシート後処理装置と、シート反転装置を装置本体に備えて画像形成したシートをシート反転装置によって反転排出する画像形成装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
シート反転装置は、例えば、シート後処理装置の装置本体にシート後処理装置の一部分として組み込まれて、シート後処理装置のシートに孔をあける孔あけ装置、シート束を綴じるシート綴じ装置、あるいはシートを折り曲げるシート折り曲げ装置等に、シートを表裏反転しないで、あるいは表裏反転して供給するようになっている。
【０００３】
また、シート反転装置は、画像形成装置の装置本体に画像形成装置の一部分として組み込まれて、画像形成装置の装置本体において画像形成したシートを表裏反転しないで、あるいは、反転して表裏反転排出するようになっている。
【０００４】
画像形成装置は、シートに画像を形成する装置であり、複写機、プリンタ、ファクシミリ、およびこれらの複合機等がある。シートには、普通紙、普通紙の代用品である樹脂製の薄いもの、厚紙等がある。
【０００５】
画像形成装置の装置本体に画像形成装置の一部分として組み込まれたシート反転装置は、画像形成装置の装置本体から送りこまれたシートを、入口ローラ対で受け取り、下流側の反転パスに送り込み、そして、反転ローラ対によって順送した後、シートの搬送方向を逆転して、シート排出パスへと送り込み、最後に下流の排出ローラ対によって外部へ排出するようになっている。
【０００６】
この動作をより詳細に説明する。反転ローラ対は、通常、離間している。このため、反転ローラ対は、画像形成装置の装置本体から送り込まれた最初のシートの後端が画像形成装置の排出ローラ対を抜けた後に互いに圧接（以下、「ニップ圧接」という）して、シートを挟持する。シートを挟持した反転ローラ対は、回転して、先行シートの後端と後続シートの先端とが重なって搬送することがないように、入口ローラ対のシート搬送速度より速いシート搬送速度でシートを順送し、反転パスの奥まで引き込む。その後、反転ローラ対は、逆回転して先行シートを逆送し、下流側の排出ローラ対にシートを引き渡す。最後、排出ローラ対は、シートを排出する。
【０００７】
反転ローラ対は排出ローラ対にシートを引き渡した直後に離間して、２枚目のシートの進入を待つ。そして、反転ローラ対は、２枚目のシートの後端が画像形成装置の排出ローラ対を抜けた後に、再度、ニップ圧接して、２枚目のシートを挟持する。反転ローラ対は、最初のシートのときと同様に２枚目のシートも入口ローラ対のシート搬送速度より速いシート搬送速度でシートを順送して、反転パスの奥まで引き込む。その後、反転ローラ対は、逆回転して先行シートを逆送し、下流側の排出ローラ対にシートを引き渡す。最後、排出ローラ対は、シートを排出する。
【０００８】
シート反転装置は、この一連の動作を繰り返すことで、送りこまれるシートを反転パスにおいて、先行のシートに対して順次すれ違い反転させる。
【０００９】
なお、反転ローラ対がニップ圧接したとき、反転ローラ対よりもシート搬送速度の遅い入口ローラ対は、反転ローラ対と同じシートを挟持して搬送しているため、シート搬送速度の差の分だけ、反転ローラ対から引っ張り回転力を受けて、加速回転させられる。しかし、この加速回転は、入口ローラ対と回転駆動源との間に設けられている１方向回転伝達機構（例えば、ワンウェイクラッチ）によって許容されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のシート反転装置は、入口ローラ対の上流側に配置された入口センサによってシートの通過を検知して、反転ローラ対等の回転を制御しシートの反転搬送をしていた。制御方式には、シートの先端を検知してシートの搬送を制御する先端検知制御と、シートの後端を検知してシートの搬送を制御する後端検知制御の２つに分けることができる。
【００１１】
まず、先端検知制御では、入口センサがシートの先端を検知して、その後、シートの位置をシート搬送速度から割り出して、シートの反転制御をするようになっている。しかし、実際に、シートの先端を検知した時点では、シートの後端はまだ画像形成装置の装置本体から抜けて出ていない。このため、先端検知制御を採用したシート反転装置は、画像形成装置のシート搬送速度にずれが生じると、順送から逆送へ切り替えるシート反転位置がずれることがあった。
【００１２】
また、後端検知制御では、シートの後端の通過を検知した後に、シートの反転制御をするようになっているが、入口センサは、入口ローラ対の上流側に設置してあり、かつ反転ローラ対は前述のように通常は離間している。このため、反転ローラ対のニップ圧接が完了する前に、シートが入口ローラ対から抜け出ると、シートがどのローラ対にも挟まれていないで、落下するおそれがある。そこで、後端検知制御を採用したシート反転装置の反転ローラ対は、シートの後端を入口センサが検知してから、シートが入口ローラ対のニップを抜け出る前にニップ圧接してシートを挟持しなければない。
【００１３】
しかし、この後端検知制御を採用したシート反転装置は、搬送速度を速くするにしたがって、反転ローラ対がニップ圧接動作を開始してからシートを完全に挟持するまでの間に、シートの進む距離が長くなり、その分、入口センサから入口ローラ対までの距離を充分長くとらないと、入口センサがシートの後端を検知し損なうことがあった。
【００１４】
さらに、どちらの制御方式においても、反転ローラ対のニップ圧接制御、反転ローラ対のニップ圧接完了によるシート搬送速度の増速制御、反転ローラ対の逆転制御という３つの制御を、先端検知、もしくは後端検知のどちらかの１回の検知に基づいて行うため、反転ローラ対のニップ圧接のタイミグのずれ、シートに反転ローラ対がニップ圧接したときのスリップ等の要因を含んだままで、ニップ圧接制御と増速制御の後に、反転ローラ対の逆転制御を行うことになり、反転パス上でのシートの反転位置がシート毎に異なることになる。
【００１５】
すなわち、前述したように、先行シートと後続シートとの間隔を広げるため、通常、反転ローラ対のシート搬送速度は、入口ローラ対のシート搬送速度より速く設定してある。このため、反転ローラ対のニップ圧接のタイミングのずれや、ニップ圧接と同時にシートの搬送速度が急に速くなることによるシートに対する反転ローラ対のスリップ等によって、増速の開始時期のズレ等が発生していた。このずれが、シートの反転位置のずれとなって表れていた。
【００１６】
この結果、シートが反転パスを抜けてシート排出パスに進入できる位置まで搬送されないうちに、逆送りされて、反転パスに進入し、逆戻りするおそれが生じる。
【００１７】
そこで、シートの逆戻りを防止するため、シートの反転位置のずれを見込んで、反転ローラ対の設置位置を下流側に変更すると、その分、反転パスとシート排出パスが長くなるとともに、入口ローラ対と反転ローラ対との間隔が長くなり、シート反転装置が大きくなるという別の問題が生じる。
【００１８】
また、シート反転装置は、例えば、画像形成装置の装置本体から受け取ったシートを、下流の反転パスに送りこみ、反転ローラ対によって、シートの搬送方向を逆転して、シート排出パスへと送り込み、さらに下流の排出ローラ対によって外部に排出するようになっているため、シートがシート排出パスへと送られずに、入口パスの方へ逆戻りしないように、逆流防止のゲート部材を必要としていた。
【００１９】
さらに、このようにシートの反転位置がシート毎に異なっているシート反転装置を装置本体に備えたシート後処理装置は、シート反転装置から送られてくるシートのタイミングがシート毎に異なるため、タイミングのずれを見込んでシートを受け取って、シートに後処理を施さなければならず、シートの後処理能率が低下していた。
【００２０】
また、このようなシート反転装置を装置本体に備えた画像形成装置は、シートの反転タイミングのずれを見込んで、画像形成されたシートをシート反転装置に送り込まなければならず、その分、画像形成能率が低下していた。
【００２１】
本発明は、シートの検知を１回だけでなく複数回行って、シートの反転位置が常時一定になるようにしたシート反転装置と、このシート反転装置を装置本体に備えてシートの後処理能率を向上させたシート後処理装置と、このシート反転装置を装置本体に備えて画像形成能率を向上させた画像形成装置とを提供することを目的としている。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のシート反転装置は、シートを受け入れて搬送する受け入れ搬送手段と、前記受け入れ搬送手段によって搬送される前記シートの搬送方向を切り替える搬送方向切り替え手段と、前記搬送方向切り替え手段によって選択された一方の前記シート搬送方向の下流側に配設されて前記受け入れ搬送手段によって搬送される前記シートを排出する排出搬送手段と、前記搬送方向切り替え手段によって選択された他方の前記シート搬送方向の下流側に配設されて前記受け入れ搬送手段によって搬送される前記シートを順送および逆送する反転搬送手段と、前記搬送方向切り替え手段と前記反転搬送手段との間に配設されて、前記搬送方向切り替え手段から前記反転搬送手段への前記シートの通過を許容し、かつ前記反転搬送手段によって逆送される前記シートを前記排出搬送手段に案内部材によって案内する反転案内手段と、前記反転搬送手段の前記シートの順送および逆送を制御する制御手段と、前記シートの通過によって作動する検知部材によって前記搬送方向切り替え手段から前記反転搬送手段への前記シートの通過を検知する検知手段と、を備え、前記反転案内手段の案内部材と、前記検知手段の検知部材は、兼用されている、ことを特徴としている。
【００２３】
本発明のシート反転装置の前記制御手段は、前記反転案内手段による前記シートの先端検知以後、前記反転搬送手段を制御して前記反転搬送手段に前記シートを順送させ、前記反転案内手段による前記シートの後端検知以後、前記反転搬送手段を制御して前記反転搬送手段に前記シートを逆送させるようになっている。
【００２４】
本発明のシート反転装置の前記制御手段は、前記反転案内手段による前記シートの先端検知以後、前記反転搬送手段を制御して前記反転搬送手段に前記シートを順送させ、前記反転案内手段による前記シートの後端検知以後、前記反転搬送手段を制御して前記反転搬送手段に前記シートを逆送させて、前記シートの後端検知時から前記シートが前記排出搬送手段に到達するまでの所要時間以降に前記反転搬送手段による前記シートの逆送を停止するようになっている。
【００２５】
本発明のシート反転装置は、前記受け入れ搬送手段と前記排出搬送手段とに前記シートの搬送動作をさせる第１のモータと、前記反転搬送手段と前記排出搬送手段とに前記シートの搬送動作をさせる正逆回転可能な第２のモータと、前記排出搬送手段と前記第１のモータとの間に設けられて前記第１のモータの回転力を前記排出搬送手段に伝達し、かつ前記第１のモータの回転力が前記第２のモータに伝わらないようにする第１の一方向回転力伝達手段と、前記排出搬送手段と前記第２のモータとの間に設けられて前記第２のモータの回転力を前記排出搬送手段に伝達し、かつ前記第２のモータの回転力が前記第１のモータに伝わらないようにする第２の一方向回転力伝達手段と、前記第２のモータと前記第２の一方向回転力伝達手段との間に設けられて、前記第２のモータの正回転力を前記第２の一方向回転力伝達手段に伝達する第１の回転力伝達手段と、前記第２のモータと前記第２の一方向回転力伝達手段との間に設けられて、前記第２のモータの逆回転力を正回転力に変えて前記第２の一方向回転力伝達手段に伝達する第２の回転力伝達手段と、を備え、前記第２のモータによる前記反転搬送手段と前記排出搬送手段とのシート搬送速度が、前記第１のモータによる前記受け入れ搬送手段と前記排出搬送手段とのシート搬送速度よりも速くなっている。
【００２６】
本発明のシート反転装置は、前記受け入れ搬送手段と、前記排出搬送手段と、前記反転搬送手段は、シートを挟持して回転するローラ対を有している。
【００２７】
本発明のシート反転装置の前記制御手段は、前記反転案内手段による前記シートの先端検知以後、前記反転搬送手段の離間していたローラ対に前記シートを挟持させて前記シートを順送させ、前記反転案内手段による前記シートの後端検知以後、前記ローラ対を逆転させてシートを逆送させ、前記シートの後端検知時から前記シートが前記排出搬送手段に到達するまでの所要時間以降に前記ローラ対を離間させて前記ローラ対による前記シートの逆送を停止するようになっている。
【００２８】
本発明のシート反転装置の前記第２のモータは、回転速度調節可能なモータである。
【００２９】
上記目的を達成するため、本発明のシート後処理装置は、上記いずれか１つのシート反転装置と、前記シート反転装置によって供給されたシートに後処理を施すシート処理手段と、を備えている。
【００３０】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、シートに画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段によって画像が形成されたシートを反転可能な上記いずれか１つのシート反転装置と、を備えている。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
【００３２】
本実施形態のシート反転装置は、画像形成装置である複写機の装置本体に複写機の一部分として連結されて、複写機の装置本体において画像形成したシートをそのまま排出、あるいは反転して表裏反転排出するようになっている。なお、画像形成装置は、シートに画像を形成する装置であり、画像形成装置には、複写機、プリンタ、ファクシミリ、およびこれらの複合機等がある。このため、本実施形態のシート反転装置は、複写機の装置本体のみに備えられるのではなく、プリンタ、ファクシミリ、複合機等の装置本体にも設けられるようになっている。
【００３３】
さらに、シート反転装置は、シート後処理装置の装置本体にも設けられている。
【００３４】
したがって、シート反転装置は、画像形成装置、シート後処理装置等のように、シートを取り扱うシート取り扱い装置に設けられるようになっており、画像形成装置、シート後処理装置のみに設けられるものではない。
【００３５】
（第１の実施形態）
（複写機）
図１において、複写機１００は、装置本体Ａ、シート反転装置Ｂ、およびシート後処理装置Ｃを備えている。
【００３６】
（複写機の装置本体）
装置本体Ａにおいて、シートカセット１０１，１０２から選択的に１枚ずつ分離供給したシートＰは、レジストローラユニット１０５によって、所定のタイミングで感光ドラム１１０を内在した画像形成プロセスカートリッジ１０６と転写ローラ１０７などからなる画像形成部（画像形成手段）１１２に搬入されて、所望の画像が形成される。
【００３７】
その後、定着器１０８によって画像は定着される。フラッパ１０９は、シートを反転させて印字面を下にして排出積載するフェイスダウン排出シート積載部１１１と、印字面をそのまま上面にして排出するフェイスアップ排出シート口１１３との分岐部に設けられており、所定の制御信号によりシートＰをフェイスダウン排出シート積載部１１１とフェイスアップ排出シート口１１３とのいずれかへ振り分ける。
【００３８】
（シート後処理装置）
シート後処理装置Ｃは、シート反転装置Ｂによって搬送されてきたシートを束状にして綴じる公知のシート綴じ装置（シート処理手段）１１５、シートを折り曲げる公知のシート折り曲げ装置（シート処理手段）１１６を備えている。このシート後処理装置Ｃは、複写機１００に必ずしも必要としない。
【００３９】
（シート反転装置）
図１において、シート反転装置Ｂは、装置本体Ａのフェイスアップ排出シート口１１３の排出ローラ対１１４からシートＰを受け取って搬入できるように設置してある。装置本体Ａとシート反転装置Ｂの接続状態は、不図示の通信手段によって常に装置本体Ａにモニターされている。複写機１００は、装置本体Ａとシート反転装置Ｂとが接続されていないときには、そのことが装置本体Ａの表示部に表示されて、コンピュータにシートの反転処理を行うことができないことを報せる。
【００４０】
シート反転装置Ｂが装置本体Ａに接続状態であり、プリントジョブがシート反転装置の出力を指示しているときには、フラッパ１０９がフェイスアップ出力側に動作してフェイスアップ排出シート口１１３の排出ローラ対１１４からシート反転装置ＢへとシートＰを案内する。
【００４１】
図２において、装置本体Ａの排出ローラ対１１４からシート反転装置Ｂに送り込まれたシートＰは、シート反転装置Ｂの入口ガイド２０１の案内によって、シート反転装置Ｂの入口ローラ対（受け入れ搬送手段）２０２に送られる。入口ローラ対２０２は、図７において、第１のモータ２２４によって装置本体Ａのシート排出速度と略同速の第１のシート搬送速度で正回転している。なお、第１のモータ２２４は、本シート反転装置Ｂをシート排出速度の異なる複写機の装置本体にも接続できるように、回転速度を変えることができるようになっている。
【００４２】
第１のモータ２２４の回転力は、入口ローラ対２０２と排出ローラ対（排出搬送手段）２０７の双方に同速で伝達されるようになっている。図２に戻って、搬送路切り替えフラッパ（搬送方向切り替え手段）２０３は、鎖線で示した位置に回動したとき、第１搬送路２０５にシートＰを導き、実線で示した位置に回動したとき、第２搬送路２０６にシートＰを導くようになっている。
【００４３】
第１搬送路２０５に導かれたシートＰは、第１のモータ２２４によって入口ローラ対２０２と同速の第１のシート搬送速度で回転する排出ローラ対２０７によってシート後処理装置Ｃに排出される。第２搬送路２０６に導かれたシートＰは、安定した速度で、下流側のゲート部材２０８へと導かれる。
【００４４】
ゲート部材２０８は、不図示の弾性部材に付勢されて図示したように、第２搬送路２０６を塞いでいるが、シートＰの進入によって、シートに押されて図２中、実線の位置から破線の位置に時計方向に回転（右回転）して、下流の合流点２０９へのシートＰの通過を許容する。
【００４５】
また、ゲート部材２０８には、シートパスの外側に突出したセンサ動作部２１０を一体に形成してある。ゲート部材２０８の回動は、センサ動作部２１０がセンサ２１１を遮ることによって検知される。すなわち、ゲート部材２０８が回転することによって、シートＰの先端がゲート部材２０８を通過したことを検知することができる。ゲート部材２０８、センサ動作部２１０、およびセンサ２１１は、シート検知機構２１７を構成している。
【００４６】
ゲート部材２０８の下流側には、反転従動ローラ２１２と反転駆動ローラ２１３とが配設してある。通常、反転従動ローラ２１２は、反転駆動ローラ２１３から離間しており、反転従動ローラ２１２と反転駆動ローラ２１３との間にシートの進入を許容している。
【００４７】
したがって、図２は、複写機の装置本体Ａの排出ローラ対１１４からシート反転装置Ｂに送り込まれたシートＰを切り替えフラッパ２０３によって、第２搬送路２０６に案内して、シートＰが反転従動ローラ２１２と反転駆動ローラ２１３に接近したことをゲート部材２０８で検知している状態の図である。
【００４８】
図３は、図２の状態からさらに所定時間経過した後の状態図であり、シートＰの後端が装置本体Ａの排出ローラ対１１４から抜けた直後の状態図である。
【００４９】
図３では、ゲート部材２０８によって、シートの通過が検知されており、反転従動ローラ２１２は、図７に示す第３モータ２２６と歯車列２３５とによって、支点軸２１４を中心に、図３中、反時計方向に回動（左回転）させられて、反転駆動ローラ２１３に圧接する。反転従動ローラ２１２が回動を始める時期は、図２で示したゲート部材２０８によるシート先端検知時から、センサ２１１に接続された制御部（制御手段）１１７によって計算された時間によって決まる。
【００５０】
また、反転駆動ローラ２１３は、反転従動ローラ２１２が反転駆動ローラ２１３に圧接完了前に、第２のモータ２２５によって正回転している。第２のモータ２２５は、第１のモータ２２４による第１のシート搬送速度より速い第２のシート搬送速度でシートを搬送できるように反転駆動ローラ２１３を回転させている。
【００５１】
第２のモータ２２５は、排出ローラ対２０７も回転させている。排出ローラ対２０７は、第１のモータ２２４からも回転力を受けており、すでに第１のシート搬送速度で回転しているが、第２のモータ２２５が回転を開始した時点で、次に説明する機構によって第２のシート搬送速度にシート搬送速度が切り換わる。
【００５２】
図７において、排出ローラ対２０７の駆動軸２０４は、第１のモータ２２４から回転力を受ける第１のワンウェイクラッチ歯車（第１の一方向回転力伝達手段）２３１と、第２のモータ２２５から回転力を受ける第２のワンウェイクラッチ歯車（第２の一方向回転力伝達手段）２４４を有している。
【００５３】
このため、排出ローラ対２０７は、第１のモータ２２４の回転時には、第１のワンウェイクラッチ歯車２３１によって第１のモータ２２４の回転力を受け、第２のワンウェイクラッチ歯車２４４によって第２のモータ２２５の回転力を受けないようになっている。また、排出ローラ対２０７は、第２のモータ２２５の回転時には、第２のワンウェイクラッチ歯車２４４によって第２のモータ２２５の回転力を受け、第１のワンウェイクラッチ歯車２３１によって第１のモータ２２４の回転力を受けないようになっている。
【００５４】
第２のモータ２２５が図７で実線の矢印Ｄ方向に回転すると、その回転力は、実線の矢印方向に回転する歯車列（第１の回転力伝達手段）２３８、第３のワンウェイクラッチ歯車２４０、第２のワンウェイクラッチ歯車２４４等によって排出ローラ対２０７に伝達されて、排出ローラ対２０７がシート排出方向に高速で回転する。なお、第２のモータ２２５が図７で矢印Ｄ方向に回転したとき、その回転力は、歯車列（第２の回転力伝達手段）２３７にも伝達されるが、第４のワンウェイクラッチ歯車２３９によって第２のワンウェイクラッチ歯車２４４には伝達されないようになっている。
【００５５】
さらに、第２のモータ２２５が図７で破線の矢印Ｅ方向に回転すると、その回転力は、破線の矢印方向に回転する歯車列２３７、第４のワンウェイクラッチ歯車２３９、第２のワンウェイクラッチ歯車２４４によって排出ローラ対２０７に伝達されて、排出ローラ対２０７がシート排出方向に高速で回転する。第２のモータ２２５が図７で破線の矢印Ｅ方向に回転した場合、その回転方向は、第２のワンウェイクラッチ歯車２４４に回転力が伝達される間に歯車列２３７によって破線の矢印で示すように逆転して第４のワンウェイクラッチ歯車２３９に伝達される。なお、第２のモータ２２５が図７で矢印Ｅ方向に回転したとき、その回転力は、歯車列２３８にも伝達されるが、第３のワンウェイクラッチ歯車２４０によって第２のワンウェイクラッチ歯車２４４には伝達されないようになっている。
【００５６】
すなわち、排出ローラ対２０７は、第２のモータ２２５が回転すると、第２のモータ２２５の回転方向に関係なく、第２のシート搬送速度でシートを排出する方向に回転するようになっている。
【００５７】
その後、シートＰは、反転駆動ローラ２１３によって、第２のシート搬送速度でさらに下流側へと搬送される。反転駆動ローラ２１３による第２のシート搬送速度は、入口ローラ対２０２による第１のシート搬送速度よりも速いが、入口ローラ対２０２は、不図示のワンウェイクラッチを介して入口ローラ対軸２１５に設けられているので、増速したシートＰによって引っ張られても空転してシートの増速の妨げになるようなことはない。
【００５８】
図４は、図３に示す状態よりさらに所定時間経過後したときのシート反転装置Ｂの状態図である。
【００５９】
図４において、シートＰの後端がゲート部材２０８を抜けて、ゲート部材２０８が初期位置に戻ることで、センサ２１１によりシートの後端がゲート部材２０８を通過したことが検知される。同時に、シートの後端が第２搬送路２０６と第３搬送路２１６との合流点２０９を通過したことも検知していることになり、制御部１１７は、第２のモータ２２５を逆転させて、反転駆動ローラ２１３の回転方向を逆転し、シートの搬送方向を反転する。反転駆動ローラ２１３は、反転後も引き続き第２のシート搬送速度でシート搬送をし続ける。一方、排出ローラ対２０７は、前述したように第２のモータ２２５の正転、逆転にかかわらず、第２のシート搬送速度でシート排出方向に回転を続けている。
【００６０】
図５は、図４より、さらに時間が経過したときのシート反転装置Ｂの状態図である。
【００６１】
シートＰは、反転ローラ対（反転搬送手段）２１２，２１３により、第３搬送路２１６をへて、先端Ｐａが排出ローラ対２０７へと到達する。シートＰを受け取った排出ローラ対２０７は、第２のシート搬送速度で正転しているので、シートＰを下流の機外（シート後処理装置Ｃ側）へ排出する。シートＰを排出ローラ対２０７に受け渡した時点で反転従動ローラ２１２は、制御部１１７によって、反転駆動ローラ２１３から離間して、次に送られてくる後続のシートＰ２を受け入れられる状態になる。なお、反転従動ローラ２１２は、図４の状態において、ゲート部材２０８がシートＰの後端を検知してから、シートが排出ローラ対２０７に到達するまでの時間を制御部１１７が算出するようになっているので、反転従動ローラ２１２は、その時間になると制御部１１７の制御によって、反転駆動ローラ２１３から離れる。
【００６２】
図６は、図５より、さらに時間が経過したときのシート反転装置Ｂの状態図である。図６は、後続シートＰ２において前述した図３と同じタイミングを示しており、反転ローラ対２１２，２１３が圧接を完了した状態を示している。なお、この時点では、先行シートＰｌの後端Ｐｂが完全に反転ローラ対２１２，２１３を抜けていることが本実施形態のシート反転装置Ｂのシートのすれ違い条件である。
【００６３】
図７は、各ローラとモータの基本配置を簡略化した図である。この図の基づいて、前述した各ローラとモータの基本動作を説明する。なお、切り替えフラッパ２０３と、ゲート部材２０８は省略してある。
【００６４】
最初に、シート反転装置Ｂが、シートを第１搬送路２０５へ送り込むストレート排出（シートを反転しない）モードについて説明する。
【００６５】
矢印Ｆで示した方向から送り込まれたシートは、切り替えフラッパ２０３（図２参照）により第１搬送路２０５へと案内される。このとき、第１のモータ２２４のみが回転している。第１のモータ２２４は、歯車列２２８，２２９を介して、入口ローラ対２０２と排出ローラ対２０７を複写機１００の装置本体Ａのシート搬送速度に合わせて正転方向に第１のシート搬送速度で回転させる。これにより、シートは矢印Ｇに示した方向にストレート排出される。なお、第１のワンウェイクラッチ歯車２３１にはワンウェイクラッチが組み込まれており、ロック方向は矢印２３２で示した方向である。ロック方向とは、軸を固定してワンウェイクラッチ歯車２３１をロック方向に回転させたとき、あるいは、ワンウェイクラッチ歯車２３１を固定して軸をロック方向と逆方向に回転させたとき回転が伝達される方向を言う。
【００６６】
次に、シート反転装置Ｂが、シートを第２搬送路２０６へ送り込む反転排出モードについて説明する。
【００６７】
矢印Ｆ方向から送り込まれたシートは、切り替えフラッパ２０３（図２参照）に案内されて第２搬送路２０６へと進入する。ゲート部材２０８は、シートの先端を検知する。制御部１１７は、ゲート部材２０８のシートの先端検知に基づいて、シートの後端が複写機１００の装置本体Ａ内の排出ローラ対１４４を抜けるタイミングを予測して、第２のモータ２２５と第３モータ２２６とを始動させる。
【００６８】
第２のモータ２２５は、実線の矢印Ｄ方向に回転して、歯車列２３４により反転駆動ローラ２１３を第２のシート搬送速度で実線の矢印方向に正回転を開始する。ほぼ同時に、第３モータ２２６は、矢印Ｈ方向に回転して、歯車列２３５により支点軸２１４を回転させて、反転従動ローラ２１２を反転駆動ローラ２１３に圧接させる。なお、第３モータ２２６は、反転従動ローラ２１２を反転駆動ローラ２１３に圧接させる役目をしているので、代わりにソレノイド等の別の駆動装置を使用してもよい。
【００６９】
シートは、第２のモータ２２５によって、第１のシート搬送速度から第２のシート搬送速度へとスピードアップして、下流へと正転搬送される。このとき、入口ローラ対２０２は、第１のシート搬送速度で回転を続けているが、入口ローラ対２０２と入口ローラ対軸２１５との間に設けた不図示のワンウェイクラッチによって、第２のシート搬送速度で搬送されているシートに引っ張られてもシートの搬送の妨げにならないようになっている。
【００７０】
そして、前述したように、所定時間後にゲート部材２０８によるシートの後端通過検知が行われ、制御部１１７は、第２のモータ２２５を破線の矢印Ｅ方向に、逆回転させる。すると、歯車列２３４を介して、反転駆動ローラ２１３も破線の矢印方向に逆回転する。これにより、シートは、第３搬送路２１６へと案内され、排出ローラ対２０７により矢印Ｇ方向へと排出シートされる。
【００７１】
なお、第２モー夕２２５は、歯車列２３８と、歯車列２３７により、駆動を排出ローラ対２０７に伝達している。歯車列２３８，２３７は、それぞれ第３のワンウェイクラッチ歯車２４０、第４のワンウェイクラッチ歯車２３９が組み込まれていて、それぞれロック方向は符号２４２，２４１で示す矢印方向である。これにより、前述したように、第２のモータ２２５の正転、逆転に係わらず、第２のワンウェイクラッチ歯車２４４に常に正転方向の回転力が伝達されている。また、第２のワンウェイクラッチ歯車２４４には、ロック方向が符号２４３で示す方向の不図示のワンウェイクラッチが組み込まれている。
【００７２】
したがって、排出ローラ対２０７は、ストレート排出モード、すなわち、第１のモータ２２４のみが回転するモードにおいては、入口ローラ対２０２と同速の第１のシート搬送速度で正転する。このとき、第２のワンウェイクラッチ歯車２４４は空転していて、第２のモータ２２５には影響を与えない。そして、反転排出モード、すなわち、第２のモータ２２５が駆動を開始する時には、前述したように第２のワンウェイクラッチ歯車２４４には第２のモータ２２５の正逆にかかわらず第２のシート搬送速度で正転駆動が与えられるが、遅い速度で第１のモータ２２４によって回転している第１のワンウェイクラッチ歯車２３１は、ワンウェイクラッチにより空転する。なおワンウェイクラッチの代わりに揺動歯車等を使用してもよい。
【００７３】
（他の実施形態のシート検知機構）
以上のシート検知機構（検知手段）２１７のゲート部材２０８は、回転するとセンサ動作部２１０が一体に回転して透過型の光センサ２１１を作動させるようになっているが、図８に示すように、透過型の光センサ２１１の代わりに、反射型光センサ３０４を使用してもよい。すなわち、ゲート部材３０３のシート突入面３０３ａを反射面として、反射型光センサ３０４の発光部３０４ａから照射した光を受光部３０４ｂで受光することで、シートの通過の有無を検知するようにしてもよい。なお、ゲート部材３０３は、不図示の弾性部材によって、光センサ２１１側に回転付勢されている。
【００７４】
したがって、このシート検知機構（検知手段）３１７は、光照射面３０３ａが初期状態、つまりシート通過前には、発光部３０４ａから照射された光が、光照射面３０３ａで反射して、受光部３０４ｂで受光されるので、シートが通過していないことを検知することができる。そして、シートがゲート部材３０３を通過を開始してから通過終了するまでは、発光部３０４ａから発光された光が受光部３０４ｂに戻らないため、シートが通過中であることを検知することができる。その後、光を受光部３０４ｂで再度検知できるようになったときには、シートがゲート部材３０３を通過したことを検知することができる。
【００７５】
このように、シート検知機構３１７に反射型光センサ３０４を使用すると、ゲート部材に図２に示すようなフラグ形状のセンサ動作部２１０を設ける必要がなく、一段と小型化、省スペース、低コスト化を図ることができると同時に、微妙な反射面３０３ａの角度変化を瞬時に捉えることができるので、応答性が向上する。
【００７６】
図２、図８に示すシート検知機構２１７，３１７は、シートの通過の有無を光学的に検知していたが、図９に示すシート検知機構４１７のように、電気的に検知してもよい。
【００７７】
図９に示すシート検知機構（検知手段）４１７は、ゲート部材４０３に導電性部材を使用して、第２搬送路２０６に接触導通型センサ４０４を設けてあり、接触導通型センサ４０４にゲート部材４０３が接触しているときには電流が流れ、接触導通型センサ４０４からゲート部材４０３が離れると電流が流れなくなることを利用して、シートの通過を検知するようになっている。なお、ゲート部材４０３は、不図示の弾性部材によって、センサ４０４側に回転付勢されている。
【００７８】
したがって、このシート検知機構４１７は、接触導通型センサ４０４とゲート部材４０３との間に電流が流れているときには、接触導通型センサ４０４とゲート部材４０３が接触していることになり、シートの通過前であることを検知することができる。また、電流が流れていないときには、シートが接触導通型センサ４０４とゲート部材４０３との間に介在していることになり、シートがゲート部材４０３を通過中であることを検知することができる。そして、再度、電流が流れたときには、シートがゲート部材４０３を通過したことを検知することができる。
【００７９】
図９に示すシート検知機構は、ゲート部材が形状やサイズの限定を受けることがなく、導通素材であるだけでよく、一段と小型化、省スペース化、低コスト化を図ることができると同時に、センサ動作部が無く、シートが通過するときだけ、導通が遮断されるので、チャタリング等の発生がなく、さらなる高精度のシート検知が可能になる。
【００８０】
図８、図９において、図２と同一部分については同一符号を付してその部分の説明は省略する。
【００８１】
以上説明したように、本実施形態のシート反転装置Ｂは、ゲート部材（反転案内手段）２０８，３０３，４０３に、入口ローラ対２０２から送られてきたシートを排出ローラ対２０７に案内する役目と、シートの先端と後端を検知する役目とを兼ね備えさせた構成になっているので、部品点数を少なくして、コストを下げることができる。また、従来、入口ローラ対の上流に設けてあった入口センサに相当するセンサ２１１，３０４，４０４を、ゲート部材２０８，３０３，４０３の周辺に設けてあるので、入口ローラ対の上流側に入口センサを設ける占有スペースが不要になり、その分、シート反転装置全体を小型にすることができる。さらに、本実施形態のシート反転装置Ｂは、入口ローラ対２０２を従来よりもシート反転装置の上流端に設置することもできるので、複写機１００の装置本体Ａからシートを確実に受け取ることができるようになる。
【００８２】
また、本実施形態のシート反転装置は、シートの先端がゲート部材２０８，３０３，４０３を通過するときに作動するセンサ２１１，３０４，４０４と制御部１１７とによって反転ローラ対２１２，２１３のニップ圧接およびシート搬送速度の増速を行った後、シートの後端がゲート部材２０８，３０３，４０３を通過するときに再度作動するセンサ２１１，３０４，４０４と制御部１１７とによって反転ローラ対２１２，２１３を逆転してシートを逆送するようになっているので、従来と異なって、ニップ圧接時におけるニップのタイミングのずれ、増速時のスリップ等の影響を受けることなく、シートを反転搬送することができる。
【００８３】
すなわち、本実施形態のシート反転装置は、反転ローラ対のニップ圧接制御、反転ローラ対のニップ圧接完了によるシート搬送速度の増速制御、反転ローラ対の逆転制御という３つの制御を、１回の検知で行わないで、１回目の検知でニップ圧接制御と増速制御を行い、２回目の検知で逆転制御を行うようになっている。
【００８４】
このため、本実施形態のシート反転装置は、反転パス上でのシートの反転位置がシート毎に異なるようなことがなくなり、シートが反転パスを抜けてシート排出パスに進入できる位置まで搬送されないうちに、シートを逆送りして、反転パスに進入させ、逆戻りするようなことを防止することができる。さらに、シートの逆戻りを防止することができることによって、従来と異なって、反転位置の誤差を見込んで反転ローラ対の設置位置を下流側に変更する必要がなくなり、その分、反転パスとシート排出パスを短くして（反転ローラ対２１２，２１３と入口ローラ対２０２との間隔を短くして）、シート反転装置が大きくなるのを防止することもできる。
【００８５】
なお、シート反転装置Ｂは、シートの反転搬送時にシートの搬送速度を増速するようになっているが、必ずしも増速する必要はない。この場合のシート反転装置は、１回目の検知でニップ圧接制御を行い、２回目の検知で逆転制御を行うことになる。この場合においても、反転パス上でのシートの反転位置がシート毎に異なるようなことがなくなり、シートの逆戻りを防止することができる。さらに、反転パスとシート排出パスを短くして（反転ローラ対２１２，２１３と入口ローラ対２０２との間隔を短くして）、シート反転装置が大きくなるのを防止することもできる。
【００８６】
本実施形態のシート反転装置は、複数のシート搬送速度をもつ画像形成装置に接続できるようにするには、入口ローラ対２０２を複数の速度に対応させる必要があるが、入口ローラ対２０２を駆動させる第１のモータ２２４を複数のシート搬送速度で回転させることができるので、複数の速度に対応することができる。また、排出ローラ対２０７も、第１のモータ２２４によって回転するのでストレート排出モード時の速度にも対応させることができる。
【００８７】
さらに、本実施形態のシート反転装置Ｂでは、反転排出モード時に、反転ローラ対２１２，２１３と排出ローラ対２０７を同速で回転させる必要があるが、反転ローラ対２１２，２１３と排出ローラ対２０７を同じ第２モー夕２２５で回転させるようになっているので、同速で回転させることができる。
【００８８】
また、排出ローラ対２０７は、反転排出モード時に、第１のモータ２２４と第２のモータ２２５から同時に回転力を受けるが、排出ローラ対２０７の駆動軸２０４に、第１、第２のワンウェイクラッチ歯車２３１，２４４を設けてあるので、反転モードでは反転ローラ対２１２，２１３と同速での回転が可能になる。なお、反転ローラ対２１２，２１３は正回転逆回転しなければならないが、正回転逆回転で別系列の歯車列２３８，２３７を、排出ローラ対２０７と第２のモータ２２５との間に設けることができる。
【００８９】
なお、シートの反転位置が常時同じ位置であるシート反転装置を装置本体に備えたシート後処理装置は、シート反転装置から送られてくるシートのタイミングが常時一定であるため、タイミングのずれを見込むことなくシートを受け取って、シートに後処理を施すことができて、シートの後処理能率を向上させることができる。
【００９０】
また、このようなシート反転装置を装置本体に備えた画像形成装置は、シートの反転タイミングのずれを見込むことなく、画像形成されたシートをシート反転装置に送り込むことができるので、画像形成能率を向上させることができる。
【００９１】
【発明の効果】
本発明のシート反転装置は、反転案内手段に検知手段の一部分を兼ねさせたので、コストを下げることができる。また、従来は受け入れ搬送手段の上流側に設けてあったシートを検知する検知手段を、受け入れ搬送手段の下流側に設けることができるので、受け入れ搬送手段の上流側に検知手段を設ける占有スペースが不要になり、装置全体を小型にすることができる。さらに、受け入れ搬送手段を装置本体の上流端に設置することができるようになり、シート反転装置を画像形成装置の装置本体に接続したとき、画像形成装置からのシートを確実に受け取ることができるようになる。
【００９２】
本発明のシート反転装置は、１回目のシート検知でニップ圧接制御を行い、２回目のシート検知で逆転制御を行うようになっているので、シートの反転位置がシート毎に異なるようなことがなくなり、シートの逆戻りを防止することができるとともに、反転搬送手段と受け入れ搬送手段との間隔を短くして装置本体を小型にすることができる。
【００９３】
本発明のシート反転装置は、１回目のシート検知でニップ圧接制御と増速制御を行い、２回目のシート検知で逆転制御を行うようになっているので、シートの反転位置がシート毎に異なるようなことがなくなり、シートの逆戻りを防止することができるとともに、反転搬送手段と受け入れ搬送手段との間隔を短くして装置本体を小型にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のシート反転装置を装置本体に備えた画像形成装置である複写機の正面概略断面図である。
【図２】本発明の実施形態のシート反転装置の正面概略断面図である。
【図３】図２の状態から所定時間経過して反転ローラ対によってシートが搬送されているときの状態を示す図である。
【図４】図３の状態から所定時間経過して反転ローラ対によってシートが搬送されて、シートの後端がセンサによって検知されたときの状態を示す図である。
【図５】図４の状態から所定時間経過してシートが排出ローラ対によって、搬送されているときの状態を示す図である。
【図６】図５の状態から所定時間経過してシートが排出ローラ対によって、搬送されているとともに、後続のシートが反転ローラ対によって搬送されているときの状態を示す図である。
【図７】各ローラとモータの基本配置を簡略化した図である。
【図８】他の実施形態のシート検知機構を備えたシート反転装置の正面概略断面図である。
【図９】他の実施形態のシート検知機構を備えたシート反転装置の正面概略断面図である。
【符号の説明】
Ｐ シート
Ａ 複写機（画像形成装置）の装置本体
Ｂ シート反転装置
Ｃ シート後処理装置
１００ 複写機（画像形成装置）
１１２ 画像形成部（画像形成手段）
１１５ シート綴じ装置（シート処理手段）
１１６ シート折り曲げ装置（シート処理手段）
１１７ 制御部（制御手段）
２０２ 入口ローラ対（受け入れ搬送手段）
２０３ 切り替えフラッパ（搬送方向切り替え手段）
２０７ 排出ローラ対（排出搬送手段）
２０８，３０３，４０３ ゲート部材（反転案内手段）
２１２，２１３ 反転ローラ対（反転搬送手段）
２１２ 反転従動ローラ
２１３ 反転駆動ローラ
２１７，３１７，４１７ シート検知機構（検知手段）
２１１ センサ
２２４ 第１のモータ
２２５ 第２のモータ
２３１ 第１のワンウェイクラッチ歯車（第１の一方向回転力伝達手段）
２３７ 歯車列（第２の回転力伝達手段）
２３８ 歯車列（第１の回転力伝達手段）
２４４ 第２のワンウェイクラッチ歯車（第２の一方向回転力伝達手段）
３０４ 反射型光センサ
４０４ 接触導通型センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートを表裏反転搬送するシート反転装置と、このシート反転装置を装置本体に備えてシート反転装置によって搬送されてきたシートに後処理を施すシート後処理装置と、シート反転装置を装置本体に備えて画像形成したシートをシート反転装置によって反転排出する画像形成装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
シート反転装置は、例えば、シート後処理装置の装置本体にシート後処理装置の一部分として組み込まれて、シート後処理装置のシートに孔をあける孔あけ装置、シート束を綴じるシート綴じ装置、あるいはシートを折り曲げるシート折り曲げ装置等に、シートを表裏反転しないで、あるいは表裏反転して供給するようになっている。
【０００３】
また、シート反転装置は、画像形成装置の装置本体に画像形成装置の一部分として組み込まれて、画像形成装置の装置本体において画像形成したシートを表裏反転しないで、あるいは、反転して表裏反転排出するようになっている。
【０００４】
画像形成装置は、シートに画像を形成する装置であり、複写機、プリンタ、ファクシミリ、およびこれらの複合機等がある。シートには、普通紙、普通紙の代用品である樹脂製の薄いもの、厚紙等がある。
【０００５】
画像形成装置の装置本体に画像形成装置の一部分として組み込まれたシート反転装置は、画像形成装置の装置本体から送りこまれたシートを、入口ローラ対で受け取り、下流側の反転パスに送り込み、そして、反転ローラ対によって順送した後、シートの搬送方向を逆転して、シート排出パスへと送り込み、最後に下流の排出ローラ対によって外部へ排出するようになっている。
【０００６】
この動作をより詳細に説明する。反転ローラ対は、通常、離間している。このため、反転ローラ対は、画像形成装置の装置本体から送り込まれた最初のシートの後端が画像形成装置の排出ローラ対を抜けた後に互いに圧接（以下、「ニップ圧接」という）して、シートを挟持する。シートを挟持した反転ローラ対は、回転して、先行シートの後端と後続シートの先端とが重なって搬送することがないように、入口ローラ対のシート搬送速度より速いシート搬送速度でシートを順送し、反転パスの奥まで引き込む。その後、反転ローラ対は、逆回転して先行シートを逆送し、下流側の排出ローラ対にシートを引き渡す。最後、排出ローラ対は、シートを排出する。
【０００７】
反転ローラ対は排出ローラ対にシートを引き渡した直後に離間して、２枚目のシートの進入を待つ。そして、反転ローラ対は、２枚目のシートの後端が画像形成装置の排出ローラ対を抜けた後に、再度、ニップ圧接して、２枚目のシートを挟持する。反転ローラ対は、最初のシートのときと同様に２枚目のシートも入口ローラ対のシート搬送速度より速いシート搬送速度でシートを順送して、反転パスの奥まで引き込む。その後、反転ローラ対は、逆回転して先行シートを逆送し、下流側の排出ローラ対にシートを引き渡す。最後、排出ローラ対は、シートを排出する。
【０００８】
シート反転装置は、この一連の動作を繰り返すことで、送りこまれるシートを反転パスにおいて、先行のシートに対して順次すれ違い反転させる。
【０００９】
なお、反転ローラ対がニップ圧接したとき、反転ローラ対よりもシート搬送速度の遅い入口ローラ対は、反転ローラ対と同じシートを挟持して搬送しているため、シート搬送速度の差の分だけ、反転ローラ対から引っ張り回転力を受けて、加速回転させられる。しかし、この加速回転は、入口ローラ対と回転駆動源との間に設けられている１方向回転伝達機構（例えば、ワンウェイクラッチ）によって許容されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のシート反転装置は、入口ローラ対の上流側に配置された入口センサによってシートの通過を検知して、反転ローラ対等の回転を制御しシートの反転搬送をしていた。制御方式には、シートの先端を検知してシートの搬送を制御する先端検知制御と、シートの後端を検知してシートの搬送を制御する後端検知制御の２つに分けることができる。
【００１１】
まず、先端検知制御では、入口センサがシートの先端を検知して、その後、シートの位置をシート搬送速度から割り出して、シートの反転制御をするようになっている。しかし、実際に、シートの先端を検知した時点では、シートの後端はまだ画像形成装置の装置本体から抜けて出ていない。このため、先端検知制御を採用したシート反転装置は、画像形成装置のシート搬送速度にずれが生じると、順送から逆送へ切り替えるシート反転位置がずれることがあった。
【００１２】
また、後端検知制御では、シートの後端の通過を検知した後に、シートの反転制御をするようになっているが、入口センサは、入口ローラ対の上流側に設置してあり、かつ反転ローラ対は前述のように通常は離間している。このため、反転ローラ対のニップ圧接が完了する前に、シートが入口ローラ対から抜け出ると、シートがどのローラ対にも挟まれていないで、落下するおそれがある。そこで、後端検知制御を採用したシート反転装置の反転ローラ対は、シートの後端を入口センサが検知してから、シートが入口ローラ対のニップを抜け出る前にニップ圧接してシートを挟持しなければない。
【００１３】
しかし、この後端検知制御を採用したシート反転装置は、搬送速度を速くするにしたがって、反転ローラ対がニップ圧接動作を開始してからシートを完全に挟持するまでの間に、シートの進む距離が長くなり、その分、入口センサから入口ローラ対までの距離を充分長くとらないと、入口センサがシートの後端を検知し損なうことがあった。
【００１４】
さらに、どちらの制御方式においても、反転ローラ対のニップ圧接制御、反転ローラ対のニップ圧接完了によるシート搬送速度の増速制御、反転ローラ対の逆転制御という３つの制御を、先端検知、もしくは後端検知のどちらかの１回の検知に基づいて行うため、反転ローラ対のニップ圧接のタイミグのずれ、シートに反転ローラ対がニップ圧接したときのスリップ等の要因を含んだままで、ニップ圧接制御と増速制御の後に、反転ローラ対の逆転制御を行うことになり、反転パス上でのシートの反転位置がシート毎に異なることになる。
【００１５】
すなわち、前述したように、先行シートと後続シートとの間隔を広げるため、通常、反転ローラ対のシート搬送速度は、入口ローラ対のシート搬送速度より速く設定してある。このため、反転ローラ対のニップ圧接のタイミングのずれや、ニップ圧接と同時にシートの搬送速度が急に速くなることによるシートに対する反転ローラ対のスリップ等によって、増速の開始時期のズレ等が発生していた。このずれが、シートの反転位置のずれとなって表れていた。
【００１６】
この結果、シートが反転パスを抜けてシート排出パスに進入できる位置まで搬送されないうちに、逆送りされて、反転パスに進入し、逆戻りするおそれが生じる。
【００１７】
そこで、シートの逆戻りを防止するため、シートの反転位置のずれを見込んで、反転ローラ対の設置位置を下流側に変更すると、その分、反転パスとシート排出パスが長くなるとともに、入口ローラ対と反転ローラ対との間隔が長くなり、シート反転装置が大きくなるという別の問題が生じる。
【００１８】
また、シート反転装置は、例えば、画像形成装置の装置本体から受け取ったシートを、下流の反転パスに送りこみ、反転ローラ対によって、シートの搬送方向を逆転して、シート排出パスへと送り込み、さらに下流の排出ローラ対によって外部に排出するようになっているため、シートがシート排出パスへと送られずに、入口パスの方へ逆戻りしないように、逆流防止のゲート部材を必要としていた。
【００１９】
さらに、このようにシートの反転位置がシート毎に異なっているシート反転装置を装置本体に備えたシート後処理装置は、シート反転装置から送られてくるシートのタイミングがシート毎に異なるため、タイミングのずれを見込んでシートを受け取って、シートに後処理を施さなければならず、シートの後処理能率が低下していた。
【００２０】
また、このようなシート反転装置を装置本体に備えた画像形成装置は、シートの反転タイミングのずれを見込んで、画像形成されたシートをシート反転装置に送り込まなければならず、その分、画像形成能率が低下していた。
【００２１】
本発明は、シートの検知を１回だけでなく複数回行って、シートの反転位置が常時一定になるようにしたシート反転装置と、このシート反転装置を装置本体に備えてシートの後処理能率を向上させたシート後処理装置と、このシート反転装置を装置本体に備えて画像形成能率を向上させた画像形成装置とを提供することを目的としている。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のシート反転装置は、シートを受け入れて搬送する受け入れ搬送手段と、前記受け入れ搬送手段によって搬送される前記シートの搬送方向を切り替える搬送方向切り替え手段と、前記搬送方向切り替え手段によって選択された一方の前記シート搬送方向の下流側に配設されて前記受け入れ搬送手段によって搬送される前記シートを排出する排出搬送手段と、前記搬送方向切り替え手段によって選択された他方の前記シート搬送方向の下流側に配設されて前記受け入れ搬送手段によって搬送される前記シートを順送および逆送する反転搬送手段と、前記搬送方向切り替え手段と前記反転搬送手段との間に配設されて、前記搬送方向切り替え手段から前記反転搬送手段への前記シートの通過を許容し、かつ前記反転搬送手段によって逆送される前記シートを前記排出搬送手段に案内部材によって案内する反転案内手段と、前記反転搬送手段の前記シートの順送および逆送を制御する制御手段と、前記シートの通過によって作動する検知部材によって前記搬送方向切り替え手段から前記反転搬送手段への前記シートの通過を検知する検知手段と、を備え、前記反転案内手段の案内部材と、前記検知手段の検知部材は、兼用されている、ことを特徴としている。
【００２３】
本発明のシート反転装置の前記制御手段は、前記反転案内手段による前記シートの先端検知以後、前記反転搬送手段を制御して前記反転搬送手段に前記シートを順送させ、前記反転案内手段による前記シートの後端検知以後、前記反転搬送手段を制御して前記反転搬送手段に前記シートを逆送させるようになっている。
【００２４】
本発明のシート反転装置の前記制御手段は、前記反転案内手段による前記シートの先端検知以後、前記反転搬送手段を制御して前記反転搬送手段に前記シートを順送させ、前記反転案内手段による前記シートの後端検知以後、前記反転搬送手段を制御して前記反転搬送手段に前記シートを逆送させて、前記シートの後端検知時から前記シートが前記排出搬送手段に到達するまでの所要時間以降に前記反転搬送手段による前記シートの逆送を停止するようになっている。
【００２５】
本発明のシート反転装置は、前記受け入れ搬送手段と前記排出搬送手段とに前記シートの搬送動作をさせる第１のモータと、前記反転搬送手段と前記排出搬送手段とに前記シートの搬送動作をさせる正逆回転可能な第２のモータと、前記排出搬送手段と前記第１のモータとの間に設けられて前記第１のモータの回転力を前記排出搬送手段に伝達し、かつ前記第１のモータの回転力が前記第２のモータに伝わらないようにする第１の一方向回転力伝達手段と、前記排出搬送手段と前記第２のモータとの間に設けられて前記第２のモータの回転力を前記排出搬送手段に伝達し、かつ前記第２のモータの回転力が前記第１のモータに伝わらないようにする第２の一方向回転力伝達手段と、前記第２のモータと前記第２の一方向回転力伝達手段との間に設けられて、前記第２のモータの正回転力を前記第２の一方向回転力伝達手段に伝達する第１の回転力伝達手段と、前記第２のモータと前記第２の一方向回転力伝達手段との間に設けられて、前記第２のモータの逆回転力を正回転力に変えて前記第２の一方向回転力伝達手段に伝達する第２の回転力伝達手段と、を備え、前記第２のモータによる前記反転搬送手段と前記排出搬送手段とのシート搬送速度が、前記第１のモータによる前記受け入れ搬送手段と前記排出搬送手段とのシート搬送速度よりも速くなっている。
【００２６】
本発明のシート反転装置は、前記受け入れ搬送手段と、前記排出搬送手段と、前記反転搬送手段は、シートを挟持して回転するローラ対を有している。
【００２７】
本発明のシート反転装置の前記制御手段は、前記反転案内手段による前記シートの先端検知以後、前記反転搬送手段の離間していたローラ対に前記シートを挟持させて前記シートを順送させ、前記反転案内手段による前記シートの後端検知以後、前記ローラ対を逆転させてシートを逆送させ、前記シートの後端検知時から前記シートが前記排出搬送手段に到達するまでの所要時間以降に前記ローラ対を離間させて前記ローラ対による前記シートの逆送を停止するようになっている。
【００２８】
本発明のシート反転装置の前記第２のモータは、回転速度調節可能なモータである。
【００２９】
上記目的を達成するため、本発明のシート後処理装置は、上記いずれか１つのシート反転装置と、前記シート反転装置によって供給されたシートに後処理を施すシート処理手段と、を備えている。
【００３０】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、シートに画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段によって画像が形成されたシートを反転可能な上記いずれか１つのシート反転装置と、を備えている。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
【００３２】
本実施形態のシート反転装置は、画像形成装置である複写機の装置本体に複写機の一部分として連結されて、複写機の装置本体において画像形成したシートをそのまま排出、あるいは反転して表裏反転排出するようになっている。なお、画像形成装置は、シートに画像を形成する装置であり、画像形成装置には、複写機、プリンタ、ファクシミリ、およびこれらの複合機等がある。このため、本実施形態のシート反転装置は、複写機の装置本体のみに備えられるのではなく、プリンタ、ファクシミリ、複合機等の装置本体にも設けられるようになっている。
【００３３】
さらに、シート反転装置は、シート後処理装置の装置本体にも設けられている。
【００３４】
したがって、シート反転装置は、画像形成装置、シート後処理装置等のように、シートを取り扱うシート取り扱い装置に設けられるようになっており、画像形成装置、シート後処理装置のみに設けられるものではない。
【００３５】
（第１の実施形態）
（複写機）
図１において、複写機１００は、装置本体Ａ、シート反転装置Ｂ、およびシート後処理装置Ｃを備えている。
【００３６】
（複写機の装置本体）
装置本体Ａにおいて、シートカセット１０１，１０２から選択的に１枚ずつ分離供給したシートＰは、レジストローラユニット１０５によって、所定のタイミングで感光ドラム１１０を内在した画像形成プロセスカートリッジ１０６と転写ローラ１０７などからなる画像形成部（画像形成手段）１１２に搬入されて、所望の画像が形成される。
【００３７】
その後、定着器１０８によって画像は定着される。フラッパ１０９は、シートを反転させて印字面を下にして排出積載するフェイスダウン排出シート積載部１１１と、印字面をそのまま上面にして排出するフェイスアップ排出シート口１１３との分岐部に設けられており、所定の制御信号によりシートＰをフェイスダウン排出シート積載部１１１とフェイスアップ排出シート口１１３とのいずれかへ振り分ける。
【００３８】
（シート後処理装置）
シート後処理装置Ｃは、シート反転装置Ｂによって搬送されてきたシートを束状にして綴じる公知のシート綴じ装置（シート処理手段）１１５、シートを折り曲げる公知のシート折り曲げ装置（シート処理手段）１１６を備えている。このシート後処理装置Ｃは、複写機１００に必ずしも必要としない。
【００３９】
（シート反転装置）
図１において、シート反転装置Ｂは、装置本体Ａのフェイスアップ排出シート口１１３の排出ローラ対１１４からシートＰを受け取って搬入できるように設置してある。装置本体Ａとシート反転装置Ｂの接続状態は、不図示の通信手段によって常に装置本体Ａにモニターされている。複写機１００は、装置本体Ａとシート反転装置Ｂとが接続されていないときには、そのことが装置本体Ａの表示部に表示されて、コンピュータにシートの反転処理を行うことができないことを報せる。
【００４０】
シート反転装置Ｂが装置本体Ａに接続状態であり、プリントジョブがシート反転装置の出力を指示しているときには、フラッパ１０９がフェイスアップ出力側に動作してフェイスアップ排出シート口１１３の排出ローラ対１１４からシート反転装置ＢへとシートＰを案内する。
【００４１】
図２において、装置本体Ａの排出ローラ対１１４からシート反転装置Ｂに送り込まれたシートＰは、シート反転装置Ｂの入口ガイド２０１の案内によって、シート反転装置Ｂの入口ローラ対（受け入れ搬送手段）２０２に送られる。入口ローラ対２０２は、図７において、第１のモータ２２４によって装置本体Ａのシート排出速度と略同速の第１のシート搬送速度で正回転している。なお、第１のモータ２２４は、本シート反転装置Ｂをシート排出速度の異なる複写機の装置本体にも接続できるように、回転速度を変えることができるようになっている。
【００４２】
第１のモータ２２４の回転力は、入口ローラ対２０２と排出ローラ対（排出搬送手段）２０７の双方に同速で伝達されるようになっている。図２に戻って、搬送路切り替えフラッパ（搬送方向切り替え手段）２０３は、鎖線で示した位置に回動したとき、第１搬送路２０５にシートＰを導き、実線で示した位置に回動したとき、第２搬送路２０６にシートＰを導くようになっている。
【００４３】
第１搬送路２０５に導かれたシートＰは、第１のモータ２２４によって入口ローラ対２０２と同速の第１のシート搬送速度で回転する排出ローラ対２０７によってシート後処理装置Ｃに排出される。第２搬送路２０６に導かれたシートＰは、安定した速度で、下流側のゲート部材２０８へと導かれる。
【００４４】
ゲート部材２０８は、不図示の弾性部材に付勢されて図示したように、第２搬送路２０６を塞いでいるが、シートＰの進入によって、シートに押されて図２中、実線の位置から破線の位置に時計方向に回転（右回転）して、下流の合流点２０９へのシートＰの通過を許容する。
【００４５】
また、ゲート部材２０８には、シートパスの外側に突出したセンサ動作部２１０を一体に形成してある。ゲート部材２０８の回動は、センサ動作部２１０がセンサ２１１を遮ることによって検知される。すなわち、ゲート部材２０８が回転することによって、シートＰの先端がゲート部材２０８を通過したことを検知することができる。ゲート部材２０８、センサ動作部２１０、およびセンサ２１１は、シート検知機構２１７を構成している。
【００４６】
ゲート部材２０８の下流側には、反転従動ローラ２１２と反転駆動ローラ２１３とが配設してある。通常、反転従動ローラ２１２は、反転駆動ローラ２１３から離間しており、反転従動ローラ２１２と反転駆動ローラ２１３との間にシートの進入を許容している。
【００４７】
したがって、図２は、複写機の装置本体Ａの排出ローラ対１１４からシート反転装置Ｂに送り込まれたシートＰを切り替えフラッパ２０３によって、第２搬送路２０６に案内して、シートＰが反転従動ローラ２１２と反転駆動ローラ２１３に接近したことをゲート部材２０８で検知している状態の図である。
【００４８】
図３は、図２の状態からさらに所定時間経過した後の状態図であり、シートＰの後端が装置本体Ａの排出ローラ対１１４から抜けた直後の状態図である。
【００４９】
図３では、ゲート部材２０８によって、シートの通過が検知されており、反転従動ローラ２１２は、図７に示す第３モータ２２６と歯車列２３５とによって、支点軸２１４を中心に、図３中、反時計方向に回動（左回転）させられて、反転駆動ローラ２１３に圧接する。反転従動ローラ２１２が回動を始める時期は、図２で示したゲート部材２０８によるシート先端検知時から、センサ２１１に接続された制御部（制御手段）１１７によって計算された時間によって決まる。
【００５０】
また、反転駆動ローラ２１３は、反転従動ローラ２１２が反転駆動ローラ２１３に圧接完了前に、第２のモータ２２５によって正回転している。第２のモータ２２５は、第１のモータ２２４による第１のシート搬送速度より速い第２のシート搬送速度でシートを搬送できるように反転駆動ローラ２１３を回転させている。
【００５１】
第２のモータ２２５は、排出ローラ対２０７も回転させている。排出ローラ対２０７は、第１のモータ２２４からも回転力を受けており、すでに第１のシート搬送速度で回転しているが、第２のモータ２２５が回転を開始した時点で、次に説明する機構によって第２のシート搬送速度にシート搬送速度が切り換わる。
【００５２】
図７において、排出ローラ対２０７の駆動軸２０４は、第１のモータ２２４から回転力を受ける第１のワンウェイクラッチ歯車（第１の一方向回転力伝達手段）２３１と、第２のモータ２２５から回転力を受ける第２のワンウェイクラッチ歯車（第２の一方向回転力伝達手段）２４４を有している。
【００５３】
このため、排出ローラ対２０７は、第１のモータ２２４の回転時には、第１のワンウェイクラッチ歯車２３１によって第１のモータ２２４の回転力を受け、第２のワンウェイクラッチ歯車２４４によって第２のモータ２２５の回転力を受けないようになっている。また、排出ローラ対２０７は、第２のモータ２２５の回転時には、第２のワンウェイクラッチ歯車２４４によって第２のモータ２２５の回転力を受け、第１のワンウェイクラッチ歯車２３１によって第１のモータ２２４の回転力を受けないようになっている。
【００５４】
第２のモータ２２５が図７で実線の矢印Ｄ方向に回転すると、その回転力は、実線の矢印方向に回転する歯車列（第１の回転力伝達手段）２３８、第３のワンウェイクラッチ歯車２４０、第２のワンウェイクラッチ歯車２４４等によって排出ローラ対２０７に伝達されて、排出ローラ対２０７がシート排出方向に高速で回転する。なお、第２のモータ２２５が図７で矢印Ｄ方向に回転したとき、その回転力は、歯車列（第２の回転力伝達手段）２３７にも伝達されるが、第４のワンウェイクラッチ歯車２３９によって第２のワンウェイクラッチ歯車２４４には伝達されないようになっている。
【００５５】
さらに、第２のモータ２２５が図７で破線の矢印Ｅ方向に回転すると、その回転力は、破線の矢印方向に回転する歯車列２３７、第４のワンウェイクラッチ歯車２３９、第２のワンウェイクラッチ歯車２４４によって排出ローラ対２０７に伝達されて、排出ローラ対２０７がシート排出方向に高速で回転する。第２のモータ２２５が図７で破線の矢印Ｅ方向に回転した場合、その回転方向は、第２のワンウェイクラッチ歯車２４４に回転力が伝達される間に歯車列２３７によって破線の矢印で示すように逆転して第４のワンウェイクラッチ歯車２３９に伝達される。なお、第２のモータ２２５が図７で矢印Ｅ方向に回転したとき、その回転力は、歯車列２３８にも伝達されるが、第３のワンウェイクラッチ歯車２４０によって第２のワンウェイクラッチ歯車２４４には伝達されないようになっている。
【００５６】
すなわち、排出ローラ対２０７は、第２のモータ２２５が回転すると、第２のモータ２２５の回転方向に関係なく、第２のシート搬送速度でシートを排出する方向に回転するようになっている。
【００５７】
その後、シートＰは、反転駆動ローラ２１３によって、第２のシート搬送速度でさらに下流側へと搬送される。反転駆動ローラ２１３による第２のシート搬送速度は、入口ローラ対２０２による第１のシート搬送速度よりも速いが、入口ローラ対２０２は、不図示のワンウェイクラッチを介して入口ローラ対軸２１５に設けられているので、増速したシートＰによって引っ張られても空転してシートの増速の妨げになるようなことはない。
【００５８】
図４は、図３に示す状態よりさらに所定時間経過後したときのシート反転装置Ｂの状態図である。
【００５９】
図４において、シートＰの後端がゲート部材２０８を抜けて、ゲート部材２０８が初期位置に戻ることで、センサ２１１によりシートの後端がゲート部材２０８を通過したことが検知される。同時に、シートの後端が第２搬送路２０６と第３搬送路２１６との合流点２０９を通過したことも検知していることになり、制御部１１７は、第２のモータ２２５を逆転させて、反転駆動ローラ２１３の回転方向を逆転し、シートの搬送方向を反転する。反転駆動ローラ２１３は、反転後も引き続き第２のシート搬送速度でシート搬送をし続ける。一方、排出ローラ対２０７は、前述したように第２のモータ２２５の正転、逆転にかかわらず、第２のシート搬送速度でシート排出方向に回転を続けている。
【００６０】
図５は、図４より、さらに時間が経過したときのシート反転装置Ｂの状態図である。
【００６１】
シートＰは、反転ローラ対（反転搬送手段）２１２，２１３により、第３搬送路２１６をへて、先端Ｐａが排出ローラ対２０７へと到達する。シートＰを受け取った排出ローラ対２０７は、第２のシート搬送速度で正転しているので、シートＰを下流の機外（シート後処理装置Ｃ側）へ排出する。シートＰを排出ローラ対２０７に受け渡した時点で反転従動ローラ２１２は、制御部１１７によって、反転駆動ローラ２１３から離間して、次に送られてくる後続のシートＰ２を受け入れられる状態になる。なお、反転従動ローラ２１２は、図４の状態において、ゲート部材２０８がシートＰの後端を検知してから、シートが排出ローラ対２０７に到達するまでの時間を制御部１１７が算出するようになっているので、反転従動ローラ２１２は、その時間になると制御部１１７の制御によって、反転駆動ローラ２１３から離れる。
【００６２】
図６は、図５より、さらに時間が経過したときのシート反転装置Ｂの状態図である。図６は、後続シートＰ２において前述した図３と同じタイミングを示しており、反転ローラ対２１２，２１３が圧接を完了した状態を示している。なお、この時点では、先行シートＰｌの後端Ｐｂが完全に反転ローラ対２１２，２１３を抜けていることが本実施形態のシート反転装置Ｂのシートのすれ違い条件である。
【００６３】
図７は、各ローラとモータの基本配置を簡略化した図である。この図の基づいて、前述した各ローラとモータの基本動作を説明する。なお、切り替えフラッパ２０３と、ゲート部材２０８は省略してある。
【００６４】
最初に、シート反転装置Ｂが、シートを第１搬送路２０５へ送り込むストレート排出（シートを反転しない）モードについて説明する。
【００６５】
矢印Ｆで示した方向から送り込まれたシートは、切り替えフラッパ２０３（図２参照）により第１搬送路２０５へと案内される。このとき、第１のモータ２２４のみが回転している。第１のモータ２２４は、歯車列２２８，２２９を介して、入口ローラ対２０２と排出ローラ対２０７を複写機１００の装置本体Ａのシート搬送速度に合わせて正転方向に第１のシート搬送速度で回転させる。これにより、シートは矢印Ｇに示した方向にストレート排出される。なお、第１のワンウェイクラッチ歯車２３１にはワンウェイクラッチが組み込まれており、ロック方向は矢印２３２で示した方向である。ロック方向とは、軸を固定してワンウェイクラッチ歯車２３１をロック方向に回転させたとき、あるいは、ワンウェイクラッチ歯車２３１を固定して軸をロック方向と逆方向に回転させたとき回転が伝達される方向を言う。
【００６６】
次に、シート反転装置Ｂが、シートを第２搬送路２０６へ送り込む反転排出モードについて説明する。
【００６７】
矢印Ｆ方向から送り込まれたシートは、切り替えフラッパ２０３（図２参照）に案内されて第２搬送路２０６へと進入する。ゲート部材２０８は、シートの先端を検知する。制御部１１７は、ゲート部材２０８のシートの先端検知に基づいて、シートの後端が複写機１００の装置本体Ａ内の排出ローラ対１４４を抜けるタイミングを予測して、第２のモータ２２５と第３モータ２２６とを始動させる。
【００６８】
第２のモータ２２５は、実線の矢印Ｄ方向に回転して、歯車列２３４により反転駆動ローラ２１３を第２のシート搬送速度で実線の矢印方向に正回転を開始する。ほぼ同時に、第３モータ２２６は、矢印Ｈ方向に回転して、歯車列２３５により支点軸２１４を回転させて、反転従動ローラ２１２を反転駆動ローラ２１３に圧接させる。なお、第３モータ２２６は、反転従動ローラ２１２を反転駆動ローラ２１３に圧接させる役目をしているので、代わりにソレノイド等の別の駆動装置を使用してもよい。
【００６９】
シートは、第２のモータ２２５によって、第１のシート搬送速度から第２のシート搬送速度へとスピードアップして、下流へと正転搬送される。このとき、入口ローラ対２０２は、第１のシート搬送速度で回転を続けているが、入口ローラ対２０２と入口ローラ対軸２１５との間に設けた不図示のワンウェイクラッチによって、第２のシート搬送速度で搬送されているシートに引っ張られてもシートの搬送の妨げにならないようになっている。
【００７０】
そして、前述したように、所定時間後にゲート部材２０８によるシートの後端通過検知が行われ、制御部１１７は、第２のモータ２２５を破線の矢印Ｅ方向に、逆回転させる。すると、歯車列２３４を介して、反転駆動ローラ２１３も破線の矢印方向に逆回転する。これにより、シートは、第３搬送路２１６へと案内され、排出ローラ対２０７により矢印Ｇ方向へと排出シートされる。
【００７１】
なお、第２モー夕２２５は、歯車列２３８と、歯車列２３７により、駆動を排出ローラ対２０７に伝達している。歯車列２３８，２３７は、それぞれ第３のワンウェイクラッチ歯車２４０、第４のワンウェイクラッチ歯車２３９が組み込まれていて、それぞれロック方向は符号２４２，２４１で示す矢印方向である。これにより、前述したように、第２のモータ２２５の正転、逆転に係わらず、第２のワンウェイクラッチ歯車２４４に常に正転方向の回転力が伝達されている。また、第２のワンウェイクラッチ歯車２４４には、ロック方向が符号２４３で示す方向の不図示のワンウェイクラッチが組み込まれている。
【００７２】
したがって、排出ローラ対２０７は、ストレート排出モード、すなわち、第１のモータ２２４のみが回転するモードにおいては、入口ローラ対２０２と同速の第１のシート搬送速度で正転する。このとき、第２のワンウェイクラッチ歯車２４４は空転していて、第２のモータ２２５には影響を与えない。そして、反転排出モード、すなわち、第２のモータ２２５が駆動を開始する時には、前述したように第２のワンウェイクラッチ歯車２４４には第２のモータ２２５の正逆にかかわらず第２のシート搬送速度で正転駆動が与えられるが、遅い速度で第１のモータ２２４によって回転している第１のワンウェイクラッチ歯車２３１は、ワンウェイクラッチにより空転する。なおワンウェイクラッチの代わりに揺動歯車等を使用してもよい。
【００７３】
（他の実施形態のシート検知機構）
以上のシート検知機構（検知手段）２１７のゲート部材２０８は、回転するとセンサ動作部２１０が一体に回転して透過型の光センサ２１１を作動させるようになっているが、図８に示すように、透過型の光センサ２１１の代わりに、反射型光センサ３０４を使用してもよい。すなわち、ゲート部材３０３のシート突入面３０３ａを反射面として、反射型光センサ３０４の発光部３０４ａから照射した光を受光部３０４ｂで受光することで、シートの通過の有無を検知するようにしてもよい。なお、ゲート部材３０３は、不図示の弾性部材によって、光センサ２１１側に回転付勢されている。
【００７４】
したがって、このシート検知機構（検知手段）３１７は、光照射面３０３ａが初期状態、つまりシート通過前には、発光部３０４ａから照射された光が、光照射面３０３ａで反射して、受光部３０４ｂで受光されるので、シートが通過していないことを検知することができる。そして、シートがゲート部材３０３を通過を開始してから通過終了するまでは、発光部３０４ａから発光された光が受光部３０４ｂに戻らないため、シートが通過中であることを検知することができる。その後、光を受光部３０４ｂで再度検知できるようになったときには、シートがゲート部材３０３を通過したことを検知することができる。
【００７５】
このように、シート検知機構３１７に反射型光センサ３０４を使用すると、ゲート部材に図２に示すようなフラグ形状のセンサ動作部２１０を設ける必要がなく、一段と小型化、省スペース、低コスト化を図ることができると同時に、微妙な反射面３０３ａの角度変化を瞬時に捉えることができるので、応答性が向上する。
【００７６】
図２、図８に示すシート検知機構２１７，３１７は、シートの通過の有無を光学的に検知していたが、図９に示すシート検知機構４１７のように、電気的に検知してもよい。
【００７７】
図９に示すシート検知機構（検知手段）４１７は、ゲート部材４０３に導電性部材を使用して、第２搬送路２０６に接触導通型センサ４０４を設けてあり、接触導通型センサ４０４にゲート部材４０３が接触しているときには電流が流れ、接触導通型センサ４０４からゲート部材４０３が離れると電流が流れなくなることを利用して、シートの通過を検知するようになっている。なお、ゲート部材４０３は、不図示の弾性部材によって、センサ４０４側に回転付勢されている。
【００７８】
したがって、このシート検知機構４１７は、接触導通型センサ４０４とゲート部材４０３との間に電流が流れているときには、接触導通型センサ４０４とゲート部材４０３が接触していることになり、シートの通過前であることを検知することができる。また、電流が流れていないときには、シートが接触導通型センサ４０４とゲート部材４０３との間に介在していることになり、シートがゲート部材４０３を通過中であることを検知することができる。そして、再度、電流が流れたときには、シートがゲート部材４０３を通過したことを検知することができる。
【００７９】
図９に示すシート検知機構は、ゲート部材が形状やサイズの限定を受けることがなく、導通素材であるだけでよく、一段と小型化、省スペース化、低コスト化を図ることができると同時に、センサ動作部が無く、シートが通過するときだけ、導通が遮断されるので、チャタリング等の発生がなく、さらなる高精度のシート検知が可能になる。
【００８０】
図８、図９において、図２と同一部分については同一符号を付してその部分の説明は省略する。
【００８１】
以上説明したように、本実施形態のシート反転装置Ｂは、ゲート部材（反転案内手段）２０８，３０３，４０３に、入口ローラ対２０２から送られてきたシートを排出ローラ対２０７に案内する役目と、シートの先端と後端を検知する役目とを兼ね備えさせた構成になっているので、部品点数を少なくして、コストを下げることができる。また、従来、入口ローラ対の上流に設けてあった入口センサに相当するセンサ２１１，３０４，４０４を、ゲート部材２０８，３０３，４０３の周辺に設けてあるので、入口ローラ対の上流側に入口センサを設ける占有スペースが不要になり、その分、シート反転装置全体を小型にすることができる。さらに、本実施形態のシート反転装置Ｂは、入口ローラ対２０２を従来よりもシート反転装置の上流端に設置することもできるので、複写機１００の装置本体Ａからシートを確実に受け取ることができるようになる。
【００８２】
また、本実施形態のシート反転装置は、シートの先端がゲート部材２０８，３０３，４０３を通過するときに作動するセンサ２１１，３０４，４０４と制御部１１７とによって反転ローラ対２１２，２１３のニップ圧接およびシート搬送速度の増速を行った後、シートの後端がゲート部材２０８，３０３，４０３を通過するときに再度作動するセンサ２１１，３０４，４０４と制御部１１７とによって反転ローラ対２１２，２１３を逆転してシートを逆送するようになっているので、従来と異なって、ニップ圧接時におけるニップのタイミングのずれ、増速時のスリップ等の影響を受けることなく、シートを反転搬送することができる。
【００８３】
すなわち、本実施形態のシート反転装置は、反転ローラ対のニップ圧接制御、反転ローラ対のニップ圧接完了によるシート搬送速度の増速制御、反転ローラ対の逆転制御という３つの制御を、１回の検知で行わないで、１回目の検知でニップ圧接制御と増速制御を行い、２回目の検知で逆転制御を行うようになっている。
【００８４】
このため、本実施形態のシート反転装置は、反転パス上でのシートの反転位置がシート毎に異なるようなことがなくなり、シートが反転パスを抜けてシート排出パスに進入できる位置まで搬送されないうちに、シートを逆送りして、反転パスに進入させ、逆戻りするようなことを防止することができる。さらに、シートの逆戻りを防止することができることによって、従来と異なって、反転位置の誤差を見込んで反転ローラ対の設置位置を下流側に変更する必要がなくなり、その分、反転パスとシート排出パスを短くして（反転ローラ対２１２，２１３と入口ローラ対２０２との間隔を短くして）、シート反転装置が大きくなるのを防止することもできる。
【００８５】
なお、シート反転装置Ｂは、シートの反転搬送時にシートの搬送速度を増速するようになっているが、必ずしも増速する必要はない。この場合のシート反転装置は、１回目の検知でニップ圧接制御を行い、２回目の検知で逆転制御を行うことになる。この場合においても、反転パス上でのシートの反転位置がシート毎に異なるようなことがなくなり、シートの逆戻りを防止することができる。さらに、反転パスとシート排出パスを短くして（反転ローラ対２１２，２１３と入口ローラ対２０２との間隔を短くして）、シート反転装置が大きくなるのを防止することもできる。
【００８６】
本実施形態のシート反転装置は、複数のシート搬送速度をもつ画像形成装置に接続できるようにするには、入口ローラ対２０２を複数の速度に対応させる必要があるが、入口ローラ対２０２を駆動させる第１のモータ２２４を複数のシート搬送速度で回転させることができるので、複数の速度に対応することができる。また、排出ローラ対２０７も、第１のモータ２２４によって回転するのでストレート排出モード時の速度にも対応させることができる。
【００８７】
さらに、本実施形態のシート反転装置Ｂでは、反転排出モード時に、反転ローラ対２１２，２１３と排出ローラ対２０７を同速で回転させる必要があるが、反転ローラ対２１２，２１３と排出ローラ対２０７を同じ第２モー夕２２５で回転させるようになっているので、同速で回転させることができる。
【００８８】
また、排出ローラ対２０７は、反転排出モード時に、第１のモータ２２４と第２のモータ２２５から同時に回転力を受けるが、排出ローラ対２０７の駆動軸２０４に、第１、第２のワンウェイクラッチ歯車２３１，２４４を設けてあるので、反転モードでは反転ローラ対２１２，２１３と同速での回転が可能になる。なお、反転ローラ対２１２，２１３は正回転逆回転しなければならないが、正回転逆回転で別系列の歯車列２３８，２３７を、排出ローラ対２０７と第２のモータ２２５との間に設けることができる。
【００８９】
なお、シートの反転位置が常時同じ位置であるシート反転装置を装置本体に備えたシート後処理装置は、シート反転装置から送られてくるシートのタイミングが常時一定であるため、タイミングのずれを見込むことなくシートを受け取って、シートに後処理を施すことができて、シートの後処理能率を向上させることができる。
【００９０】
また、このようなシート反転装置を装置本体に備えた画像形成装置は、シートの反転タイミングのずれを見込むことなく、画像形成されたシートをシート反転装置に送り込むことができるので、画像形成能率を向上させることができる。
【００９１】
【発明の効果】
本発明のシート反転装置は、反転案内手段に検知手段の一部分を兼ねさせたので、コストを下げることができる。また、従来は受け入れ搬送手段の上流側に設けてあったシートを検知する検知手段を、受け入れ搬送手段の下流側に設けることができるので、受け入れ搬送手段の上流側に検知手段を設ける占有スペースが不要になり、装置全体を小型にすることができる。さらに、受け入れ搬送手段を装置本体の上流端に設置することができるようになり、シート反転装置を画像形成装置の装置本体に接続したとき、画像形成装置からのシートを確実に受け取ることができるようになる。
【００９２】
本発明のシート反転装置は、１回目のシート検知でニップ圧接制御を行い、２回目のシート検知で逆転制御を行うようになっているので、シートの反転位置がシート毎に異なるようなことがなくなり、シートの逆戻りを防止することができるとともに、反転搬送手段と受け入れ搬送手段との間隔を短くして装置本体を小型にすることができる。
【００９３】
本発明のシート反転装置は、１回目のシート検知でニップ圧接制御と増速制御を行い、２回目のシート検知で逆転制御を行うようになっているので、シートの反転位置がシート毎に異なるようなことがなくなり、シートの逆戻りを防止することができるとともに、反転搬送手段と受け入れ搬送手段との間隔を短くして装置本体を小型にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のシート反転装置を装置本体に備えた画像形成装置である複写機の正面概略断面図である。
【図２】本発明の実施形態のシート反転装置の正面概略断面図である。
【図３】図２の状態から所定時間経過して反転ローラ対によってシートが搬送されているときの状態を示す図である。
【図４】図３の状態から所定時間経過して反転ローラ対によってシートが搬送されて、シートの後端がセンサによって検知されたときの状態を示す図である。
【図５】図４の状態から所定時間経過してシートが排出ローラ対によって、搬送されているときの状態を示す図である。
【図６】図５の状態から所定時間経過してシートが排出ローラ対によって、搬送されているとともに、後続のシートが反転ローラ対によって搬送されているときの状態を示す図である。
【図７】各ローラとモータの基本配置を簡略化した図である。
【図８】他の実施形態のシート検知機構を備えたシート反転装置の正面概略断面図である。
【図９】他の実施形態のシート検知機構を備えたシート反転装置の正面概略断面図である。
【符号の説明】
Ｐ シート
Ａ 複写機（画像形成装置）の装置本体
Ｂ シート反転装置
Ｃ シート後処理装置
１００ 複写機（画像形成装置）
１１２ 画像形成部（画像形成手段）
１１５ シート綴じ装置（シート処理手段）
１１６ シート折り曲げ装置（シート処理手段）
１１７ 制御部（制御手段）
２０２ 入口ローラ対（受け入れ搬送手段）
２０３ 切り替えフラッパ（搬送方向切り替え手段）
２０７ 排出ローラ対（排出搬送手段）
２０８，３０３，４０３ ゲート部材（反転案内手段）
２１２，２１３ 反転ローラ対（反転搬送手段）
２１２ 反転従動ローラ
２１３ 反転駆動ローラ
２１７，３１７，４１７ シート検知機構（検知手段）
２１１ センサ
２２４ 第１のモータ
２２５ 第２のモータ
２３１ 第１のワンウェイクラッチ歯車（第１の一方向回転力伝達手段）
２３７ 歯車列（第２の回転力伝達手段）
２３８ 歯車列（第１の回転力伝達手段）
２４４ 第２のワンウェイクラッチ歯車（第２の一方向回転力伝達手段）
３０４ 反射型光センサ
４０４ 接触導通型センサ
Claims (9)
- シートを受け入れて搬送する受け入れ搬送手段と、
前記受け入れ搬送手段によって搬送される前記シートの搬送方向を切り替える搬送方向切り替え手段と、
前記搬送方向切り替え手段によって選択された一方の前記シート搬送方向の下流側に配設されて前記受け入れ搬送手段によって搬送される前記シートを排出する排出搬送手段と、
前記搬送方向切り替え手段によって選択された他方の前記シート搬送方向の下流側に配設されて前記受け入れ搬送手段によって搬送される前記シートを順送および逆送する反転搬送手段と、
前記搬送方向切り替え手段と前記反転搬送手段との間に配設されて、前記搬送方向切り替え手段から前記反転搬送手段への前記シートの通過を許容し、かつ前記反転搬送手段によって逆送される前記シートを前記排出搬送手段に案内部材によって案内する反転案内手段と、
前記反転搬送手段の前記シートの順送および逆送を制御する制御手段と、
前記シートの通過によって作動する検知部材によって前記搬送方向切り替え手段から前記反転搬送手段への前記シートの通過を検知する検知手段と、を備え、
前記反転案内手段の案内部材と、前記検知手段の検知部材は、兼用されている、
ことを特徴とするシート反転装置。 - 前記制御手段は、前記反転案内手段による前記シートの先端検知以後、前記反転搬送手段を制御して前記反転搬送手段に前記シートを順送させ、前記反転案内手段による前記シートの後端検知以後、前記反転搬送手段を制御して前記反転搬送手段に前記シートを逆送させることを特徴とする請求項１に記載のシート反転装置。
- 前記制御手段は、前記反転案内手段による前記シートの先端検知以後、前記反転搬送手段を制御して前記反転搬送手段に前記シートを順送させ、前記反転案内手段による前記シートの後端検知以後、前記反転搬送手段を制御して前記反転搬送手段に前記シートを逆送させて、前記シートの後端検知時から前記シートが前記排出搬送手段に到達するまでの所要時間以降に前記反転搬送手段による前記シートの逆送を停止することを特徴とする請求項１または２に記載のシート反転装置。
- 前記受け入れ搬送手段と前記排出搬送手段とに前記シートの搬送動作をさせる第１のモータと、
前記反転搬送手段と前記排出搬送手段とに前記シートの搬送動作をさせる正逆回転可能な第２のモータと、
前記排出搬送手段と前記第１のモータとの間に設けられて前記第１のモータの回転力を前記排出搬送手段に伝達し、かつ前記第１のモータの回転力が前記第２のモータに伝わらないようにする第１の一方向回転力伝達手段と、
前記排出搬送手段と前記第２のモータとの間に設けられて前記第２のモータの回転力を前記排出搬送手段に伝達し、かつ前記第２のモータの回転力が前記第１のモータに伝わらないようにする第２の一方向回転力伝達手段と、
前記第２のモータと前記第２の一方向回転力伝達手段との間に設けられて、前記第２のモータの正回転力を前記第２の一方向回転力伝達手段に伝達する第１の回転力伝達手段と、
前記第２のモータと前記第２の一方向回転力伝達手段との間に設けられて、前記第２のモータの逆回転力を正回転力に変えて前記第２の一方向回転力伝達手段に伝達する第２の回転力伝達手段と、を備え、
前記第２のモータによる前記反転搬送手段と前記排出搬送手段とのシート搬送速度が、前記第１のモータによる前記受け入れ搬送手段と前記排出搬送手段とのシート搬送速度よりも速いことを特徴とする請求項１ないし３の内、いずれか１項に記載のシート反転装置。 - 前記受け入れ搬送手段と、前記排出搬送手段と、前記反転搬送手段は、シートを挟持して回転するローラ対を有していることを特徴とする請求項１ないし４の内、いずれか１項に記載のシート反転装置。
- 前記制御手段は、前記反転案内手段による前記シートの先端検知以後、前記反転搬送手段の離間していたローラ対に前記シートを挟持させて前記シートを順送させ、前記反転案内手段による前記シートの後端検知以後、前記ローラ対を逆転させてシートを逆送させ、前記シートの後端検知時から前記シートが前記排出搬送手段に到達するまでの所要時間以降に前記ローラ対を離間させて前記ローラ対による前記シートの逆送を停止することを特徴とする請求項１ないし５の内、いずれか１項に記載のシート反転装置。
- 前記第２のモータは、回転速度調節可能なモータであることを特徴とする請求項４に記載のシート反転装置。
- 請求項１ないし７の内、いずれか１項に記載のシート反転装置と、
前記シート反転装置によって供給されたシートに後処理を施すシート処理手段と、
を備えたことを特徴とするシート後処理装置。 - シートに画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段によって画像が形成されたシートを反転可能な請求項１ないし７の内、いずれか１項に記載のシート反転装置と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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