JP5328504B2 - 搬送装置及び該搬送装置を組み込んだ画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シートを搬送する搬送装置及びこの搬送装置を組み込んだ画像形成装置に関する。より詳しくは、搬送中のシートのスキュー（斜め送り）を抑制する搬送装置及び画像形成装置に関する。

複写機、プリンタやファクシミリなどの画像形成装置の内部では、シートが搬送され、搬送途中で、シートの面上で画像形成がなされる。画像形成がなされるシートの搬送が良好になさず、例えば、シートが基準となる搬送ラインに対して斜めに送られた場合には、シートに対して、傾いた画像が形成されることとなる。

画像形成装置の中には、ユーザが両面モードを選択すると、自動的に１枚のシートの表裏両面に画像形成を行ない、所定の画像形成を終えた画像形成済みのシートを装置外へ搬送するものがある。このような両面印刷機能を備える画像形成装置の中には、一方の面に画像が形成されたシートをスイッチバックさせる方式を採用するものがある。

スイッチバック方式は、一の方向に進行しているシートを一時停止させた後、他の方向に進行させるため、画像形成装置中のシートの搬送形態の中で、最も複雑な搬送形態ということができる。このため、スイッチバック方式のシート搬送を担う機構に対して、様々な改良が試みられている（特許文献１及び特許文献２参照）。

特開平８−１８８３１８号公報 特開２００３−９５４７７号公報

スイッチバック方式のシート搬送の複雑性は、様々な課題を生み出す。スイッチバック方式のシート搬送の複雑性に起因する課題として、スイッチバック操作後のシートの斜め送りを挙げることができる。特許文献１及び特許文献２は、スイッチバック方式を採用する画像形成装置の印刷効率（生産性）を高めることを課題としているが、スイッチバック操作後のシートの斜め送りの問題を解消するものではない。

本発明は、上述した問題を鑑みてなされたものであり、搬送中のシートのスキュー（斜め送り）を抑制する搬送装置及び画像形成装置を提供することを課題とする。

この目的を達成する本発明の一局面に係る搬送装置は、シートの搬送方向に対して直交する回転軸周りに回転するとともに、前記シートの搬送方向に平行な前記シートの縁部又は該縁部近くを挟みながら搬送する一対の第１ニップロール対を備える第１の搬送ユニットと、該第１の搬送ユニットから搬送された前記シートを挟みながら搬送する第２ニップロール対を備える第２の搬送ユニットと、を備え、前記第２ニップロール対は、前記第１ニップロール対よりも前記シートの幅方向中心位置に近い位置で前記シートを挟持し、前記第１ニップロール対間のニップ力が、前記第２ニップロール対間のニップ力よりも高いことを特徴とする。

上記構成によれば、第１の搬送ユニットが搬送中のシートの両端縁或いは両端縁近傍を下流の搬送機構よりも強い力で挟持するので、シートの斜め送りを生じさせるシートに働くモーメントに好適に抗することができ、シートの斜め送りの問題を解消することができる。

上記構成において、前記第１の搬送ユニットが、前記一対の第１ニップロール対の間に少なくとも１つの第３ニップロール対を備えることができる。第１の搬送ユニットを通過するシートが複数種の幅を有する場合、第３ニップロール対間は、最小の幅寸法を有するシートを挟持するように配されることができる。好ましくは、第３ニップロール対が最小の幅寸法を有するシートの搬送方向に対して平行な縁部を挟持することが好ましい。更に、この構成において、前記第１ニップロール対間のニップ力が、前記第３ニップロール対間のニップ力よりも高くなるように設定されることが好ましい。これにより、第１ニップロール対が、搬送されるシートの搬送方向の矯正を主に担うこととなる。また、この構成において、前記第３ニップロール対間のニップ力が、前記第２ニップロール対間のニップ力よりも高いことが好ましい。これにより、搬送方向において上流側に位置する第３ニップロール対が、下流において生じた斜め送りの因子に対して抗する役割を担うこととなる。

上記構成において、前記第１の搬送ユニットは、第１のシャフトと、該第１のシャフトに所定間隔をおいて取り付けられる第１ロール及び第２ロールと、前記第１ロールに対向して配される第３ロール及び前記第２ロールに対向して配される第４ロールと、を含み、前記第１ロールと前記第３ロールが、前記一対の第１ニップロール対のうち一方の第１ニップロール対を構成し、前記第２ロールと前記第４ロールが、他方の第１ニップロール対を構成する。この構成において、前記搬送ユニットは、前記第１のシャフトを駆動させる駆動源を更に備える。この構成において、前記駆動源が、前記第１のシャフトを正転及び逆転させる。これにより、スイッチバック方式のシートの搬送が可能となる。尚、第３ニップロール対を構成する一対のロールのうち一方が、駆動源と接続される形態を好適に採用することができる。この場合、一対のロールを駆動する駆動源は、主ニップロールの駆動源と同一のものを用いてもよいし、異なる駆動源を用いてもよい。特定の実施例においては、第３ニップロールのうち一方のロールが、第１のシャフトに取り付けられ、第１ロール及び第３ロールとともに同一の駆動源により回転駆動される。

上記構成において、前記第１搬送ユニットが、前記第３ロールと前記第４ロールのうち少なくとも一方の回転中心軸に沿って延びるコイルバネを更に備え、該コイルバネが前記第３ロールと前記第４ロールのうち少なくとも一方を回転可能に支持する。この構成によれば、一のコイルバネを、該一のコイルバネと異なるバネ定数を備える他のコイルバネに交換することにより、第１ニップロール対間のニップ力の増減を図ることができる。第１の搬送ユニットと第２の搬送ユニットにおけるロールの弾性的支持構造を同一の構造とすることもできるが、異なる支持構造を採用することができる。例えば、特定の構成において、第２ニップロール対は、少なくとも１つの第５ロールと、該少なくとも１つの第５ロールに対向して配される少なくとも１つの第６ロールと、前記少なくとも１つの第５ロールの回転中心軸に沿って延びるとともに前記第５ロールを回転可能に支持する少なくとも１つの第２シャフトと、前記少なくとも１つの第６ロールを回転可能に支持する第３シャフトと、該第３シャフトを支持する弾性部材と、を含む。尚、第１の搬送ユニット及び第２の搬送ユニットの各ロールの材質は、特に限定されるものではないが、特定の実施例では、ゴムから形成される。

上記の目的を達成する本発明の他の局面に係る画像形成装置は、所定タイミングで該シートを下流に送り出すレジストローラと、該レジストローラから送り出された前記シートに、像担持体上に形成されたトナー画像を転写する転写部と、該転写部から送り出された前記シートのトナー画像を、前記シート上に定着させる定着ユニットと、前記定着ユニットから送り出された前記シートを、排出方向或いは前記シートの面のうちトナー画像が定着されている面とは反対側の面にトナー画像を転写並びに定着させるための搬送路へ送り出す第１の搬送ユニットと、前記搬送路の途中に設けられる第２の搬送ユニットを備え、前記第１の搬送ユニットは、前記シートの搬送方向に対して直交する回転軸周りに回転するとともに、前記シートの搬送方向に平行な前記シートの縁部又は該縁部近くを挟む一対の第１ニップロール対を備え、前記第２の搬送ユニットは、該第１の搬送ユニットから搬送された前記シートを挟む第２ニップロール対を備え、前記第２ニップロール対は、前記第１ニップロール対よりも前記シートの幅方向中心位置に近い位置で前記シートを挟持し、前記第１の搬送ユニットの前記第１ニップロール対間のニップ力が、前記第２ニップロール対間のニップ力よりも高いことを特徴とする。

上記構成によれば、第１の搬送ユニットがスイッチバック操作後のシートの両端縁或いは両端縁近傍を下流の搬送機構よりも強い力で挟持するので、シートの斜め送りを生じさせるシートに働くモーメントに好適に抗することができ、シートの斜め送りの問題を解消することができる。

上記構成において、前記第１の搬送ユニットが、前記一対の第１ニップロール対の間に少なくとも１つの第３ニップロール対を備えることができる。第１の搬送ユニットを通過するシートが複数種の幅を有する場合、第３ニップロール対間は、最小の幅寸法を有するシートを挟持するように配されることができる。好ましくは、第３ニップロール対が最小の幅寸法を有するシートの搬送方向に対して平行な縁部を挟持することが好ましい。更に、この構成において、前記第１ニップロール対間のニップ力が、前記第３ニップロール対間のニップ力よりも高く設定されることが好ましい。これにより、第１ニップロール対が、搬送されるシートの搬送方向の矯正を主に担うこととなる。また、この構成において、前記第１の搬送ユニットの前記第３ニップロール対間のニップ力が、前記第２の搬送ユニットのニップロール対間のニップ力よりも高いことが好ましい。これにより、搬送方向において上流側に位置する第３ニップロール対が、下流において生じた斜め送りの因子に対して抗する役割を担うこととなる。

上述の如く、本発明に係る搬送装置並びに画像形成装置は、好適に、シートの斜め送りを抑止することを可能にする。

本発明の一実施例に係る搬送装置の概念を示すモデル図である。 図１に示す搬送装置の原理を組み込んだ画像形成装置の斜視図である。 図２に示す画像形成装置の内部構造を概略的に示す図である。 図３に示す画像形成装置のスイッチバックローラ付近を拡大して示す図である。 図４に示すスイッチバックローラを拡大して示す斜視図である。 図５に示すスイッチバックローラの従動側のロールの支持構造を示す図である。 図３に示す画像形成装置のフロントカバーの内面を示す斜視図である。 図７に示す搬送ローラ（上側）の支持構造を示す図である。 図７に示す搬送ローラに対面する搬送ローラ（下側）の支持構造を示す概略図である。 本発明の実施例に係るシートの斜め送り抑制原理を説明するモデル図である。

図１は、一実施例に係る搬送装置の概略を説明するモデル図である。図１（ａ）は、搬送装置の平面図であり、図１（ｂ）は、搬送装置の側面図である。尚、図１に記載されるモデルは、搬送装置の構造を概略的に示すものであり、本発明は、図１に示すモデルに限定されるものではない。また、以下の説明で用いる「上」、「下」、「左」や「右」などの方向を表す用語は、単に、説明の明瞭化を目的とするものであり、何ら本発明を限定するものではない。また、以下の説明において、シートの幅方向との用語は、搬送されるシートの搬送方向に対して直交する方向を意味する。

図１に示す搬送装置５００は、第１搬送ユニット５１０と第２搬送ユニット５２０を備える。図１において、搬送されるシートＳが鎖線で示される。シートＳの搬送方向が、図１において矢印を用いて示されている。シートＳの搬送方向において、第１搬送ユニット５１０は、上流側に位置し、第２搬送ユニット５２０は下流側に位置する。第１搬送ユニット５１０と第２搬送ユニット５２０は、シートＳを複数のロールで挟持しながら搬送する役割を担う。

第１搬送ユニット５１０は、４つのロール対を備える。搬送方向に対して平行なシートＳの両縁近傍に位置するロール対は、第１ニップロール対５１１であり、図１（ａ）中、左右に配される第１ニップロール対５１１の間に配されるロール対は、第３ニップロール対５１２である。図１中、２つの第３ニップロール対５１２が示されるが、第３ニップロール対５１２の数は、特に限定されるものではなく、１つの第３ニップロール対５１２が用いられてもよいし、３以上の副ニップロール５１２が用いられてもよい。また、第１ニップロール対５１１は、搬送方向に対して平行なシートＳの縁上に位置するものであってもよい。

ニップロール対５１１，５１２を構成するロールのうち、搬送されるシートＳの上面に接触する駆動ロール（第１ロール）５１１ａ及び駆動ロール（第２ロール）５１２ａは、シートＳの搬送方向に対して直交する方向に延びる第１のシャフト５１３により互いに接続されている。図１に示すモデルでは、シャフト５１３の一端部にギア５１４が取り付けられている。ギア５１４は、モータ５３０（駆動源）の回転シャフトに取り付けられたギア５３１と噛み合う。特定の実施例では、モータ５３０は、正転及び逆転動作が可能である。左方に位置する第１ニップロール対５１１とギア５１４の間にプーリ５１５が配される。尚、図１には示されていないが、シャフト５１３の他端部はベアリングを介して回転可能に支持され、搬送装置５００が組み込まれる任意の装置の筐体等に適切に取り付けられることができる。

第２搬送ユニット５２０は、第２ニップロール対５２１を備える。シートＳの幅方向における第２ニップロール対５２１の位置は、特に限定されるものではないが、上流に位置する第１ニップロール対５１１よりも、搬送されるシートＳの幅方向中心位置に近い位置に配設されることが好ましい。図１に示す実施例では、第３ニップロール対５１２を下流方向に平行移動させた位置に、第２搬送ユニット５２０の第２ニップロール対５２１が位置する。また、第２搬送ユニット５２０の第２ニップロール対５２１の数は、特に限定されるものではなく、単一のニップロール対が用いられてもよく、３以上のニップロール対が用いられてもよい。図１に示す実施例では、第１搬送ユニット５１０の第３ニップロール対５１２の数と、第２搬送ユニット５２０の第２ニップロール対５２１の数が等しくされているが、必要に応じて、第１搬送ユニット５１０の第３ニップロール対５１２の数と異なる数の第２搬送ユニット５２０の第２ニップロール対５２１が用いられてもよい。

第２搬送ユニット５２０の第２ニップロール対５２１を構成するロールのうち、搬送されるシートＳの上面に接触する駆動ロール（第５ロール）５２１ａは、シャフト５２３により互いに接続されている。シャフト５２３の一端部には、プーリ５２５が取り付けられる。尚、図１には示されていないが、シャフト５２３の他端部はベアリングを介して回転可能に支持され、搬送装置５００が組み込まれる任意の装置の筐体等に適切に取り付けられることができる。

第１搬送ユニット５１０のプーリ５１５と、第２搬送ユニット５２０のプーリ５２５は、ベルト５３２により接続される。モータ５３０からの駆動力は、ギア５３１、５１４を介して、第１搬送ユニット５１０のシャフト５１３を通じて、各駆動ロール５１１ａ、５１２ａに伝達されるとともに、ベルト５３２を通じて、第２搬送ユニット５２０に伝達され、第２搬送ユニット５２０のシャフト５２３を通じて、第２搬送ユニット５２０の各駆動ロール５２１ａに伝達される。第１搬送ユニット５１０と第２搬送ユニット５２０によるシートＳの送り出し量は、プーリ５１５，５２５間のプーリ比や駆動ロール５１１ａ、５１２ａ、５２１ａの直径寸法により適宜設定可能である。特定の実施例において、第１搬送ユニットによるシートＳの送り出し量は２３９．８７ｍｍ／ｓｅｃとされ、第２搬送ユニットによるシートＳの送り出し量は２３７．６４ｍｍ／ｓｅｃとされる。また、図１に示す例では、第２搬送ユニット５２０は、ベルト５３２を介して、モータ５３０からの駆動の伝達がなされたが、他の特定の実施例では、第２搬送ユニット５２０がモータ５３０から切り離され、第２搬送ユニット５２０を構成するロール５２１ａ、５２１ｂが、シートＳの表面とロール５２１ａ、５２１ｂの周面の間に生ずる摩擦力によって回転する。

搬送されるシートの下面は、第１搬送ユニット５１０の第１ニップロール対５１１、第３ニップロール対５１２及び第２搬送ユニット５２０の第２ニップロール対５２１を構成する従動ロール（第３ロール）５１１ｂ、従動ロール（第４ロール）５１２ｂ、従動ロール（第６ロール）５２１ｂにより支持される。従動ロール５１１ｂ、５１２ｂ、５２１ｂはそれぞれ適切な手段で、搬送装置５００が組み込まれる任意の装置の筐体等に回転可能に取り付けられる。駆動ロール５１１ａ、５１２ａ、５２１ｂの回転に伴いシートＳが下流に搬送されると、シートＳの下面と従動ロール５１１ｂ、５１２ｂ、５２１ｂ周面との間に発生する摩擦力により、従動ロール５１１ｂ、５１２ｂ、５２１ｂが回転する。

従動ロール５１１ｂ、５１２ｂ、５２１ｂは、板バネ、棒状バネやコイルスプリング等の弾性体５１６、５２６により支持される。特定の実施例では、弾性体５１６、５２６が従動ロール５１１ｂ、５１２ｂ、５２１ｂを回転可能に支持するとともに、従動ロール５１１ｂ、５１２ｂ、５２１ｂを、搬送装置５００が組み込まれる任意の装置の筐体に接続する役割を担う。弾性体５１６，５２６は、駆動ロール５１１ａ、５１２ａ、５２１ａと、これら駆動ロール５１１ａ、５１２ａ、５２１ａに対向して配される従動ロール５１１ｂ、５１２ｂ、５２１ｂ間にニップ力（シートＳを挟持する力）を生み出す役割を担う。

第１搬送ユニット５１０の第１ニップロール対５１１のニップ力は、第３ニップロール対５１２のニップ力並びに第２の搬送ユニット５２０の第２ニップロール対５２１のニップ力よりも大きく設定される。また、第１搬送ユニット５１０の第３ニップロール対５１２のニップ力は、第２の搬送ユニット５２０の第２ニップロール対５２１のニップ力よりも大きく設定される。各ニップロール対５１１，５１２，５２１のニップ力は、弾性体５１６，５２６のバネ定数や駆動ロール５１１ａ、５１２ａ、５２１ａに対する従動ロール５１１ｂ、５１２ｂ、５２１ｂの干渉量により適宜設定可能である。特定の実施例において、第１搬送ユニット５１０の第１ニップロール対５１１のニップ力は２００ｇｆに設定され、第３ニップロール対５１２のニップ力は１５０ｇｆに設定され、第２搬送ユニット５２０の第２ニップロール対５２１のニップ力は１００ｇｆに設定される。搬送されるシートＳの左右縁を挟持する第１ニップロール対５１１のニップ力を他のニップロール対５１２、５２１より高く設定することにより、シートＳの搬送経路の下流側においてシートＳに作用する搬送方向に対して傾斜した方向の力に対して抗する力を、左右一方の第１ニップロール対５１１がシートＳに生じさせるので、シートの斜め送り（スキュー）が矯正されることとなる。

図２は、図１に関連して説明した搬送装置５００の原理を組み込んだカラープリンタ（画像形成装置）の斜視図である。尚、図１に関連して説明した搬送装置５００の原理は、図２に示すカラープリンタだけでなく、モノクロプリンタ、ファクシミリ、コピー機など他の画像形成装置にも好適に組み込むことができる。

カラープリンタ１は、パーソナルコンピュータ（図示せず）等に直接またはＬＡＮ経由で接続されるプリンタ本体２００と、プリンタ本体２００の下部に設けられるとともに、各種サイズのシートＳを、当該サイズに合わせてそれぞれ収納可能に構成されたシート供給部１００とを備える。なお、カラープリンタ１は、カラープリンタ１の動作を制御する制御回路などの一般的なカラープリンタに設けられた他の構成要素も有している。

図３は、図２に示すカラープリンタ１の内部構造を概略的に示す断面図である。プリンタ本体２００は、トナーコンテナ９００Ｙ、９００Ｍ、９００Ｃ、９００Ｋ、中間転写ユニット９２、画像形成ユニット９３、露光ユニット９４、定着ユニット９７、排紙ユニット９６、装置本体の筐体９０、トップカバー９１１及びフロントカバー９１２を備える。

画像形成ユニット９３は、イエロー用トナーコンテナ９００Ｙ、マゼンタ用トナーコンテナ９００Ｍ、シアン用トナーコンテナ９００Ｃ、ブラック用トナーコンテナ９００Ｋを備える。また、画像形成ユニット９３は、これらコンテナ９００Ｙ、９００Ｍ、９００Ｃ、９００Ｋの下方に配置されるとともに、ＹＭＣＫ各色に対応する現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを有する。

画像形成ユニット９３は、それぞれの色のトナー像を担持する感光体ドラム１７を各々備える。感光体ドラム１７としては、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系材料を用いた感光体ドラムを用いることができる。各感光体ドラム１７には、対応するトナーコンテナ９００Ｙ、９００Ｍ、９００Ｃ、９００Ｋからそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーが供給される。なお、本実施例の画像形成ユニット９３は、フルカラー画像を形成することができる構成であるが、これに限定されることはなく、白黒画像やフルカラーではないカラー画像を形成する構成のものであってもよい。

感光体ドラム１７の周囲には、帯電器１６、現像装置１０（１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ）、転写ロール１９及びクリーニング装置１８等が配置される。帯電器１６は、感光体ドラム１７の表面を均一に帯電する。帯電後の感光体ドラム１７の表面は、露光ユニット９４によって露光され、静電潜像が形成される。現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、それぞれトナーコンテナ９００Ｙ、９００Ｍ、９００Ｃ、９００Ｋから供給される各色のトナーを用いて、各々の感光体ドラム１７上に形成された静電潜像を現像（可視像化）する。転写ロール１９は、中間転写ベルト９２１を挟んで感光体ドラム１７とニップ部を形成し、感光体ドラム１７上のトナー像を中間転写ベルト９２１上に一次転写する。クリーニング装置１８は、トナー像転写後の感光体ドラム１７の周面を清掃する。

各現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、筐体２０を備える。筐体２０の内部には、磁性キャリアとトナーとを有する２成分現像剤が収納される。また、筐体２０は、２本の攪拌ロール１１、１２を備える。攪拌ロール１１、１２は、筐体底部近傍に位置づけられ、互いに平行に、カラープリンタ１の左右側面方向に延びる。

筐体２０の内部底面には、現像剤の循環経路が設定される。攪拌ロール１１、１２は循環経路内に配設される。攪拌ロール１１、１２の間には、筐体２０の底部から立設された仕切り壁２０１が設けられる。仕切板２０１は、攪拌ロール１１，１２と同方向に延びる。仕切り壁２０１は、循環経路を区画し、仕切り壁２０１の周囲を周回するように循環経路が形成される。２成分現像剤は、循環経路中を移動し、攪拌ロール１１及び１２によって攪拌されながら帯電される。

２成分現像剤は、攪拌ロール１１及び１２によって攪拌されつつ筐体２０内を循環する。トナーが帯電されると、攪拌ロール１１上の２成分現像剤は、上側に位置する磁気ロール１４に吸引され、下流に搬送される。吸引された２成分現像剤は、磁気ロール１４上に磁気ブラシ（図示せず）を形成する。磁気ブラシは、ドクターブレード１３によって層厚規制され、磁気ロール１４と現像ロール１５との間の電位差で現像ロール１５上にトナー層を形成する。現像ロール１５上のトナー層によって、感光体ドラム１７上の静電潜像が現像される。

露光ユニット９４は、光源やポリゴンミラー、反射ミラー、偏向ミラーなどの各種の光学系機器を有する。露光ユニット９４は、画像形成ユニット９３の各々に設けられた感光体ドラム１７の周面に、画像データに基づく光を照射し、静電潜像を形成する。

中間転写ユニット９２は、中間転写ベルト９２１、駆動ロール９２２、及び従動ロール９２３を備える。中間転写ベルト９２１は、複数の感光体ドラム１７によりトナー像が重ね塗りされる（一次転写）。重ね塗りされたトナー像は、シート供給部１００から供給されるシートＳに、二次転写部９８によって二次転写される。駆動ロール９２２及び従動ロール９２３は、中間転写ベルト９２１を周回駆動させる。駆動ロール９２２及び従動ロール９２３は、カラープリンタ１の筐体により回転自在に支持されている。

定着ユニット９７は、トナー像が二次転写されたシートＳ上のトナー像に対し、定着処理を施す。定着ユニット９７は、熱源が内蔵された定着ロールと、定着ロールと定着ニップ部を形成する加圧ロールを備える。定着処理が完了したシートＳは、装置本体２００の上部に形成された排出ユニット９６へ向けて搬送される。

排紙ユニット９６は、定着ユニット９７から搬送されたシートＳを、排紙トレイとして用いられるトップカバー９１１上に排出する。

シート供給部１００は、プリンタ本体２００の筐体９０に対して着脱自在に装着された複数段（本実施例では３段）の給紙ユニット１３０（給紙装置）と、各給紙ユニット１３０に貯留されているシートＳを画像形成部９３へ向けて搬送するための給紙搬送路１３３を備える。給紙ユニット１３０は、画像形成される複数のシートＳからなるシート束を収納する。各段の給紙ユニット１３０には、異なるサイズのシート束がそれぞれ貯留される。選択された給紙ユニット１３０は、給紙ユニット１３０に設けられたピックアップロール４０の駆動により、シート束の最上層のシートＳが１枚ずつ取り出されて給紙搬送路１３３へと繰り出され、画像形成部９３へ導入される。

各給紙ユニット１３０は、プリンタ本体２００の下部に複数積み重ねて後付装着可能な搬送機構を備える。したがって、所望の段数の給紙ユニット１３０を、いつでも後付でプリンタ本体２００に装着できる。プリンタ本体２００の下部に各給紙ユニット１３０を複数積み重ねることにより、各給紙ユニット１３０が有する搬送機構が互いに結合され、プリンタ本体２００へと延びる一本の給紙搬送路１３３が形成される。これにより、給紙ユニット１３０の複数段積み重ね式の後付装着が可能となる。なお、本実施例ではシート供給部１００が３段の給紙ユニット１３０で構成された例を挙げている。これは一例であり、給紙ユニット１３０が１段または２段、或いは４段以上であってもよい。

給紙ユニット１３０は、ピックアップロール４０の搬送方向下流側に設けられた給紙ロール４１と、給紙ロール４１の下方に設けられた捌きロール４２とを備える。給紙ロール４１は、ピックアップロール４０により繰り出されたシートＳを搬送ローラ３７へと給紙する。給紙ロール４１は、シートＳを下流へ搬送する方向に回転するのに対して、捌きロール４２は、それとは逆に、シートＳを上流へと送り返す方向に回転する。この捌きロール４２により、搬送ピックアップロール４０により取り出されたシートＳが重なっていた場合でも、最上層のシートＳ以外のシートＳが、搬送ローラ３７方向に給紙されるのを防止でき、最上層のシートＳのみが給紙ロール４１により搬送ローラ３７へと搬送される。搬送ローラ３７は、シートＳを給紙搬送路１３３へと搬送する。

プリンタ本体２００は、搬送ローラ３６を備える。給紙搬送路１３３へ搬送されたシートＳは、搬送ローラ３６に到達する。プリンタ本体２００は、更に、レジストローラ３５を備える。搬送ローラ３６に到達したシートＳは、搬送ローラ３６により、レジストローラ３５に搬送される。レジストローラ３５は、シートＳの斜め送りを矯正するとともに、画像形成部９３で形成された画像との間の画像転写タイミングを計りながら、二次転写部９８にシートを搬送する。二次転写部９８では、中間転写ベルト９２１上に一次転写されたトナー像が、シートの一方の面に画像の転写される（二次転写）。二次転写がなされたシートＳは、定着ユニット９７に送られる。定着ユニット９７は、シートＳ上のトナー像に圧力及び熱を加えて、シートＳにトナーを定着させる。

定着ユニット９７の下流側に、分岐ローラ３４が配設され、分岐ローラ３４の下流にディバータ３３が配設される。ディバータ３３は、先端部と基端部を備える板状部材であり、基端部を軸に上下に回動動作をする。ディバータ３３の先端部は、分岐ローラ３４を構成する一対のロール間のニップ部近傍に位置する。ディバータ３３の先端部が上方位置にあるとき、シートＳは、ディバータ３３の下面に案内され、排出ユニット９６が備える排出ロール３２に送られる。ディバータ３３の先端部が下方位置にあるとき、シートＳは、ディバータ３３の上面に案内され、排出ユニット９６が備えるスイッチバックローラ３１に至る。したがって、ディバータ３３の姿勢に応じて、定着ユニット９７から分岐ローラ３３に送られたシートＳの搬送経路が変化する。ディバータ３３が上方位置にあるときは、シートＳは、排出ロール３２を介して、トップカバー９１１上に排出される。

ディバータ３３が下方位置に存するとき、シートＳは、スイッチバックローラ３１に向かう。スイッチバックローラ３１は、ディバータ３４により案内された用紙を挟持しながら、所定長さだけ、トップカバー９１１に向けて送り出す。その後、スイッチバックローラ３１は、逆転し、用紙をプリンタ本体２００内部に引き戻す。

プリンタ本体２００は、スイッチバックローラ３１に繋がる搬送路１３４を備える。搬送路１３４は、専ら、両面印刷されるシートＳに用いられる。定着ユニット９７により、一方の面にトナー画像の定着がなされたシートＳは、ディバータ３３によりスイッチバックローラ３１に向けて案内され、上述のスイッチバックローラ３４によるスイッチバック操作がなされる。その後、スイッチバック操作がなされたシートＳは、搬送路１３４に沿ってプリンタ本体２００内を移動することとなる。

搬送路１３４は、フロントカバー９１３の弧状に湾曲した内面に沿いながら下方に延びる。その後、中心角略１８０°の円弧を描きながら、レジストローラ３５の上流に至る。レジストローラ３５の上流において、給紙ユニット１３０からレジストローラ３５に至るシートＳの搬送経路と搬送路１３４の合流がなされる。

搬送路１３４の出口に搬送されたシートＳは、レジストローラ３５を経て、二次転写部９８に至る。スイッチバック操作がなされ、搬送路１３４を通過したシートＳの面のうちトナー画像が定着されていない面が中間転写ベルト９２１に対向する。したがって、二次転写部９８を通過したシートＳの両面にトナー画像が形成されることとなる。その後、両面にトナー画像を備えるシートＳは、定着ユニット９７に至り、トナー像の定着操作がなされる。定着ユニット９７により、両面にトナー像が定着されたシートＳが分岐ローラ３４に至るとき、ディバータ３３の先端が上方位置に存するようにディバータ３３が制御される。この結果、分岐ローラ３４を通過したシートは、ディバータ３３の下面に案内され、排出ロール３２に至る。その後、排出ロール３２は、両面印刷がなされたシートＳをトップカバー９１１上に排出する。

図４は、図３に示すカラープリンタ１のスイッチバックローラ３１付近の構造の拡大図である。図４には、図３に関連して説明した定着ユニット９７、フロントカバー９１２、分岐ローラ３４、ディバータ３３、排出ロール３２及び搬送路１３４の一部が示されている。図４には、更に、搬送路１３４途中において、スイッチバックローラ３１の下流側に搬送ローラ３８が示されている。図１に関連して説明した搬送装置５００の原理は、
第１搬送ユニット５１０をスイッチバックローラ３１とし、第２搬送ユニット５２０を搬送ローラ３８とすることで、図２乃至図４に関連して説明したカラープリンタ１に適用される。尚、図４に示す如く、フロントカバー９１２は、プリンタ本体２００の下部に位置する基端部（図２参照）を軸にカラープリンタ１の正面側及び背面側に回動可能である。搬送ローラ３８を構成するロールのうち上側に位置するロールの支軸はフロントカバー９１２に回転可能に取り付けられ、フロントカバー９１２とともに回動動作する。一方、スイッチバックローラ３１及び搬送ローラ３８を構成するロールのうち下側に位置するロールの支軸は、カバーに接続していない。

図５は、フロントカバー９１２を除去し、スイッチバックローラ３１の取り付け部分を拡大して示す斜視図である。スイッチバックローラ３１は、左右一対に配された第１ニップロール対５１１と、左右一対に配された第１ニップロール対５１１の間に配される一対の第３ニップロール対５１２を備える。第１ニップロール対５１１及び第３ニップロール対５１２を構成するロールのうち上側に位置するロールは駆動ロール５１１ａ、５１２ａであり、これら駆動ロール５１１ａ、５１２ａは、シャフト５１３により、互いに連結されている。シャフト５１３の一端部に正転・逆転可能なモータが接続する。左右一対に配される第１ニップロール対５１１の間隔及び一対の第３ニップロール対の間隔は、カラープリンタ１の給紙ユニット１３０が収容する用紙の幅寸法に応じて定められる。例えば、左右一対に配される第１ニップロール対５１１の間隔は、最大の幅寸法を有するシートＳがスイッチバックローラ３１に達したときに、シートＳの左右縁上若しくはその近傍に第１ニップロール対５１１が接触するように定められる。また、第３ニップロール対５１２の間隔は、最小の幅寸法を有するシートＳがスイッチバックローラ３１に達したときに、シートＳの左右縁上若しくはその近傍に第３ニップロール対５１２が接触するように定められる。

各駆動ロール５１１ａ、５１２ａの下方には、従動ロール５１１ｂ、５１２ｂが配される。従動ロール５１１ｂ、５１２ｂは、部分的にプリンタ本体２００の筐体内に埋設される。従動ロール５１１ｂ、５１２ｂの支軸は、プリンタ本体２００の筐体壁に取り付けられる。

図６は、従動ロール５１１ｂ、５１２ｂの支軸を示す。図６（ａ）は、支軸を単独で示し、図６（ｂ）は、従動ロール５１１ｂ又は５１２ｂが取り付けられた支軸を示す。従動ロール５１１ｂ、５１２ｂの支軸は、コイルスプリング５４０で構成することができる。コイルスプリング５４０の両端は、略Ｕ字形状に折り曲げられる。略Ｕ字形状に折り曲げられた部分が、プリンタ本体２００の筐体内に形成された突起部に係合する。コイルスプリング５４０の中央の巻き線部分が、従動ロール５１１ｂ、５１２ｂを、従動ロール５１１ｂ、５１２ｂの回転中心軸に沿って、貫くとともに弾性的に従動ロール５１１ｂ、５１２ｂを回転可能に支持する。

図７は、フロントカバー９１２を回動させ、プリンタ本体２００から離間させたときのフロントカバー９１２の内面を示す斜視図である。フロントカバー９１２の内面には、複数の搬送用のロールがフロントカバー９１２の先端部から基端部に向けて整列している。これら複数の搬送用のロールのうちフロントカバー９１２の先端部に最も近いロール５２１ａが、図１に関連して説明した第２搬送ユニット５２０として用いられる搬送ローラ３８を構成する。ロール５２１ａは、フロントカバー９１２の内面に部分的に埋設される。

図８は、図７に示すロール５２１ａの支軸構造を示す。図８（ａ）は、ロール５２１ａの支軸を単体で示し、図８（ｂ）は、ロール５２１ａを組み付けた支軸を示す。ロール５２１ａの支軸５４１は、略Ｕ字形状に形成される金属線からなる。支軸５４１の両端は、フロントカバー９１２内に挿入され、フロントカバー９１２の内部で適切な方法で固定される。折り曲げ部分で区画される支軸５４１の中央領域の金属線（第２のシャフト）がロール５２１ａを回転可能に支持する。

図９は、フロントカバー９１２を回動させ、プリンタ本体２００に近接させたときに、ロール５２１ａと対面接触するロール５２１ｂの支持構造を概略的に示す。ロール５２１ｂは、例えば、金属線シャフト（第３のシャフト）５４２により回転可能に支持される。金属線シャフト５４２の両端は、支持ブロック５４３に接続される。支持ブロック５４３は、コイルスプリング（弾性体）５４４により、下方から支持される。コイルスプリング５４４は、プリンタ本体２００の筐体内部に埋設されたシリンダブラケット５４５内に収容される。このような構造により、ロール５２１ｂは弾性的に支持されることとなる。

図１０は、上述した実施例に示す如く、シートＳの左右端に最も大きなニップ力を与える機構を配した場合（図１０（ａ））と、シートＳの幅方向中心位置に最も大きなニップ力を与える機構を配した場合（図１０（ｂ））の力学構造を示すモデル図である。シートＳの左右端に最も大きなニップ力を与える場合、例えば、シートＳが左斜め方向に進行しようとすると、左方に位置する力点ＰＬ周りに時計回りのモーメントが発生する一方で、右方に位置する力点ＰＲ周りには反時計回りのモーメントが発生する。これにより、シートＳの斜め方向への進行が抑制されることとなる。特に、図２乃至図９に関連して説明した画像形成装置１のシートＳに対するスイッチバック搬送機構に本実施例に係る原理を適用した場合、例えば、スイッチバックローラ３１の下流に位置する搬送ローラ３８を構成する左右一対に配されたロール５２１ａのうち一方の回転慣性抵抗が他方よりも大きい場合、シートＳは、一時停止後、斜め方向に進行しようとするが、スイッチバックローラ３１を構成する第１ニップロール対がシートＳの斜め方向の進行を矯正しつつ、シートＳを送り出す役割を担うことができる。図１０（ｂ）に示すように１つの力点ＰＭをシートＳの幅方向中心位置に配した場合、シートＳが左斜め方向に進行しようとすると、力点ＰＭ周りに生じたモーメントを相殺する因子がなく、シートＳの斜め方向に進行が修正されないこととなる。

本発明は、カラープリンタ、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置、これらの機能を併せ持つ複合機などの各種の画像形成装置並びにシート状物を搬送する他の装置に適用可能である。

１・・・・・カラープリンタ（画像形成装置）
３５・・・・レジストローラ
５００・・・第１搬送ユニット
５１１・・・第１ニップロール対
５１２・・・第３ニップロール対
５１６・・・弾性体
５２０・・・第２搬送ユニット
５２１・・・第２ニップロール対
５２６・・・弾性体
５３０・・・駆動源
９７・・・・定着ユニット
９８・・・・二次転写部（転写部）
Ｓ・・・・・シート

Claims (6)

1. シートの搬送方向に対して直交する回転軸周りに回転するとともに、前記シートの搬送方向に平行な前記シートの縁部又は該縁部近くを挟みながら搬送する一対の第１ニップロール対と、該一対の第１ニップロール対の間に少なくとも１つの第３ニップロール対と、を含む第１の搬送ユニットと、
   該第１の搬送ユニットから搬送された前記シートを挟みながら搬送する第２ニップロール対を含む第２の搬送ユニットと、を備え、
   前記第２ニップロール対は、前記第１ニップロール対よりも前記シートの幅方向中心位置に近い位置で前記シートを挟持し、
   前記第１ニップロール対、前記第２ニップロール対及び前記第３ニップロール対それぞれは、駆動ローラと、該駆動ローラが協働して前記シートを挟む従動ローラと、で構成され、
   前記従動ローラそれぞれは、個別に弾性体により回転可能に支持され、
   前記第１ニップロール対間のニップ力が、前記第２ニップロール対間のニップ力よりも高く、
   前記第１ニップロール対間のニップ力が、前記第３ニップロール対間のニップ力よりも高く、
   前記第３ニップロール対間のニップ力が、前記第２ニップロール対間のニップ力よりも高いことを特徴とする搬送装置。
2. 前記第１の搬送ユニットは、第１のシャフトを含み、
   前記第１ニップロール対の前記駆動ローラは、前記第１のシャフトに所定間隔をおいて取り付けられる第１ロール及び第２ロールを含み、
   前記第１ニップロール対の前記従動ローラは、前記第１ロールに対向して配される第３ロール及び前記第２ロールに対向して配される第４ロールと、を含み、
   前記第１ロールと前記第３ロールは、前記一対の第１ニップロール対のうち一方の第１ニップロール対を構成し、
   前記第２ロールと前記第４ロールは、前記一対の第１ニップロール対のうち他方の第１ニップロール対を構成することを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
3. 前記第１のシャフトを駆動させる駆動源を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の搬送装置。
4. 前記駆動源が、前記第１のシャフトを正転及び逆転させることを特徴とする請求項３に記載の搬送装置。
5. 前記第１ニップロール対の前記従動ローラを支持する前記弾性体は、コイルバネを含み、
   該コイルバネは、前記第３ロールと前記第４ロールのうち少なくとも一方を回転可能に支持することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の搬送装置。
6. 所定タイミングでシートを下流に送り出すレジストローラと、
   該レジストローラから送り出された前記シートに、像担持体上に形成されたトナー画像を転写する転写部と、
   該転写部から送り出された前記シートの前記トナー画像を、前記シート上に定着させる定着ユニットと、
   該定着ユニットから送り出された前記シートを、排出方向或いは前記シートの面のうち前記トナー画像が定着されている面とは反対側の面に前記トナー画像を転写並びに定着させるための搬送路へ送り出す第１の搬送ユニットと、
   前記搬送路の途中に設けられる第２の搬送ユニットを備え、
   前記第１の搬送ユニットは、前記シートの搬送方向に対して直交する回転軸周りに回転するとともに、前記シートの搬送方向に平行な前記シートの縁部又は該縁部近くを挟む一対の第１ニップロール対と、該一対の第１ニップロール対の間に少なくとも１つの第３ニップロール対と、を備え、
   前記第２の搬送ユニットは、前記第１の搬送ユニットから搬送された前記シートを挟む第２ニップロール対を備え、
   該第２ニップロール対は、前記第１ニップロール対よりも前記シートの幅方向中心位置に近い位置で前記シートを挟持し、
   前記第１ニップロール対、前記第２ニップロール対及び前記第３ニップロール対それぞれは、駆動ローラと、該駆動ローラが協働して前記シートを挟む従動ローラと、で構成され、
   前記従動ローラそれぞれは、個別に弾性体により回転可能に支持され、
   前記第１ニップロール対間のニップ力が、前記第２ニップロール対間のニップ力よりも高く、
   前記第１ニップロール対間のニップ力が、前記第３ニップロール対間のニップ力よりも高く、
   前記第３ニップロール対間のニップ力が、前記第２ニップロール対間のニップ力よりも高いことを特徴とする画像形成装置。
   

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