JP6684464B2 - スイッチバック搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents
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図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。なお、本実施形態では、スイッチバック搬送装置を有する画像形成装置1がプリンタである場合について説明するが、本発明は、複写機、複合機、FAXなどの他の画像形成装置に設けられたスイッチバック搬送装置にも適用できる。また、本発明は、画像形成装置以外の装置に設けられたスイッチバック搬送装置や、他の装置に組み込まれていない単体のスイッチバック搬送装置にも適用できる。
図3は、本実施形態に係る画像形成装置における両面プリントモード時の用紙Pの動作方向を示す説明図である。また、図4〜図8はそれぞれ、同画像形成装置の両面プリントモード時の時点毎における用紙Pの動作を時系列で示す説明図である。
図3において、両面プリントモード時には、用紙Pは、縦搬送路R1、三叉路部6、排紙部7方向に搬送され、排紙部7で一旦停止した後、逆方向にスイッチバック搬送されて、三叉路部6から両面搬送路R3に送られる。
L>Tmax×Vmax ・・・(1)
但し、
L:排紙駆動ローラ7Aが用紙Pを正搬送方向へ搬送中に正転用電磁クラッチ7A1がOFFして駆動力の伝達を停止したときの、用紙Pの正搬送方向後端位置と排紙部7による用紙Pの挟持位置との距離(mm)
Tmax:排紙駆動ローラ7Aが用紙Pを正搬送方向へ搬送中に正転用電磁クラッチ7A1がOFFして駆動力の伝達を停止してから、逆転用電磁クラッチ7A2がONして逆搬送方向へ駆動力の伝達を開始するまでの最大時間(sec)
Vmax:排紙駆動ローラ7Aが用紙Pを正搬送方向に搬送する最大搬送速度(mm/sec)
Tmax×Vmax=0.125×102.08
=12.76
<43.4=L
また、上述したように正転用電磁クラッチ7A1の空転トルクが、正転用電磁クラッチ7A1軸上の負荷トルクよりも大きいときに、逆転用電磁クラッチ7A2への切り替え時間中に、正転用電磁クラッチ7A1が意図せず駆動を伝えてしまう場合がある。このような場合であっても、用紙Pの正搬送方向後端が搬送ニップに達する前に、逆転用電磁クラッチ7A2がONになり、逆方向に搬送されるため、正搬送方向後端が排紙部7の搬送ニップを通過してしまうことがない。よって、用紙Pを確実にスイッチバックさせて逆方向に搬送することができる。
但し、
M:用紙Pが逆搬送方向への搬送を開始したときのジャム検知マージン(用紙搬送遅れ許容量)(mm)
Tmax:排紙駆動ローラ7Aが用紙Pを正搬送方向へ搬送中に正転用電磁クラッチ7A1がOFFして駆動力の伝達を停止してから、逆転用電磁クラッチ7A2がONして逆搬送方向へ駆動力の伝達を開始するまでの最大時間(s)
Vmax:排紙駆動ローラ7Aが用紙Pを正搬送方向に搬送する最大搬送速度(mm/s)
Tmax×Vmax=0.125×102.08
=12.76
<70=M
但し、
Ts:両面搬送ローラ9Aの搬送方向下流側の搬送ローラ(レジストローラ)対により用紙Pを一旦停止させる際に、両面搬送ローラ電磁クラッチが停止している間の停止時間(sec)
δ:両面搬送ローラ9Aの搬送ニップと搬送方向下流側の搬送ローラ(レジストローラ)の搬送ニップとの間の用紙Pの撓み許容量(mm)
VHmax:両面搬送ローラ9Aによる用紙Pの最大搬送速度(mm/sec)
δ/VHmax=7/101.73
=0.0688
≧0=Ts
図10に示すように、レジストセンサ3Aが用紙Pを検知してONになってから時間t1経過後にレジストローラ用電磁クラッチ3A1がONし、レジストローラ3が回転駆動し用紙Pの搬送を開始する。レジストローラ用電磁クラッチ3A1は、用紙Pがレジストセンサ3Aを通過してOFFになってから時間t3経過後にOFFする。
以後、上述したインターリーフ動作を繰り返して複数の用紙Pの両面に効率よく画像を形成することができる。
一般的に、インターリーフしないのは、搬送方向長さの長い用紙Pで行われる搬送方法である。図11は、インターリーフ動作しないでスイッチバック搬送する場合に、用紙Pが排紙部7で一旦停止した状態を示している。また、図12は、図11に示す状態から用紙Pが逆搬送方向に搬送され、先端がレジスト部で一旦停止した状態を示している。また、図12は、用紙Pの後端が排紙部7で挟持され保持されている状態を示している。そして、用紙Pは縦搬送路R1に搬送されて他方の面に画像が形成された後、排紙部7から排紙トレイ8に排紙される。先行の用紙Pが排紙された後、次の用紙Pの画像形成に移る。以後、これを繰り返して画像形成が行われる。
但し、
TRs:排紙駆動ローラ7Aの搬送方向下流側のレジストローラ3により用紙Pを一旦停止させる際に、逆転用電磁クラッチ7A2が停止している間の停止時間(sec)
δR:排紙部7の搬送ニップと搬送方向下流側のレジストローラ3の搬送ニップとの間の用紙Pの撓み許容量(mm)
VRmax:排紙駆動ローラ7Aによる用紙Pの最大搬送速度(mm/sec)
図14に示す構成の場合も前述と同じような考え方で条件設定を行う。これにより、レジスト待機時の用紙Pが各搬送ローラ駆動用の電磁クラッチにより意図せず過分送りされてしまい、波打ちや搬送方向レジストズレ不具合が発生してしまうのを防ぐことができる。
スイッチバック搬送装置は、例えばマイクロコンピュータ等のコンピュータ装置で構成された制御手段としての制御部500を備えている。制御部500には、I/Oインターフェース部505を介して、メインモータ10、レジストローラ3の用紙Pを検知するレジストセンサ3A、レジストローラ3の回転駆動をON/OFFするレジストローラ用電磁クラッチ3A1が接続されている。また、制御部500には、排紙駆動ローラ7Aの正転用電磁クラッチ7A1、逆転用電磁クラッチ7A2、両面搬送ローラ用電磁クラッチ9A1が接続されている。ここで、レジストセンサ3Aは、センサで検出した情報を制御部500に送り出す。
(態様A)
用紙Pなどのシート材の正搬送方向などの第1搬送方向と第1搬送方向とは逆向きの逆搬送方向などの第2搬送方向とに切り替えてシート材を挟持して搬送するように駆動可能な排紙部7の排紙駆動ローラ7Aなどの搬送部材と、シート材を第1搬送方向に搬送するときに、オンオフ制御可能な正転用電磁クラッチ7A1などのクラッチを介して正搬送方向への駆動力などの第1駆動力を搬送部材に伝達して駆動し、シート材を第2搬送方向に搬送するときに第1駆動力とは異なる逆搬送方向への駆動力などの第2駆動力を搬送部材に伝達して駆動する駆動手段と、駆動手段を制御する制御部などの制御手段と、を備えるスイッチバック搬送装置であって、搬送部材がシート材を挾持して第1搬送方向へ搬送している搬送中にクラッチをオフした後、第1搬送方向におけるシート材の後端が搬送部材による挾持位置を通過する前に、搬送部材への第2駆動力の伝達を開始する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、クラッチを介して第1駆動力が伝達されている搬送部材で挾持して第1搬送方向へ搬送しているシート材をスイッチバックするとき、その搬送中にクラッチがオフされる。このクラッチのオフ後、第1搬送方向におけるシート材の後端が搬送部材による挾持位置を通過する前に、搬送部材でシート材が挾持されている状態で、第1搬送方向とは逆向きの第2搬送方向に搬送するよう搬送部材への第2駆動力の伝達を開始する。このように搬送部材でシート材が挾持されている状態で搬送部材への第2駆動力の伝達を開始することにより、搬送部材に挾持されているシート材を前記第2搬送方向に確実にスイッチバックさせて搬送することができる。
(態様B)
上記態様Aにおいて、シート材の第1搬送方向への搬送中にクラッチをオフしたときの第1搬送方向におけるシート材の後端と搬送部材によるシート材の挟持位置との距離をLとし、クラッチをオフしてから搬送部材への第2駆動力の伝達を開始するまでの最大時間をTmaxとし、搬送部材がシート材を第1搬送方向に搬送するときの最大搬送速度をVmaxとしたとき、L>Tmax×Vmaxで示す関係式を満たす。
これによれば、上記実施形態について説明したように、搬送部材の経時劣化の影響を受けることなく、搬送部材がシート材を第1搬送方向に搬送するときの搬送速度にかかわらずシート材を第2搬送方向に確実にスイッチバックさせて搬送することができる。
(態様C)
上記態様A又はBにおいて、シート材の第2搬送方向におけるシート材の先端又は後端位置を検出する検知センサなどの位置検出手段と、位置検出手段の検出結果に基づいてシート材の第2搬送方向における詰まりを検出する制御部などの詰まり検出手段と、を備える。
これによれば、上記実施形態について説明したように、スイッチバック搬送時に、第2搬送方向におけるシート材の詰まりを確実に検出することができる。
(態様D)
上記態様Cにおいて、詰まり検出手段は、シート材が第2搬送方向への搬送を開始してから所定時間でシート材の先端又は後端位置が移動する移動距離に基づいてシート材の詰まりを検出するものであり、詰まり検出手段がシート材の詰まりを検出する際に移動距離に付加するジャム検知マージンなどの検出マージンをMとしたとき、M>Tmax×Vmaxで示す関係式を満たす。
これによれば、上記実施形態について説明したように、第2搬送方向への搬送時に、シート材の第1搬送方向後端が搬送部材側にずれる最大量よりも、検出マージンMが大きく設定され、シート材の搬送遅れによる詰まりの誤検出を防ぐことができる。
(態様E)
上記態様A乃至Dのいずれかにおいて、クラッチは正転用電磁クラッチ7A1などの電磁クラッチである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、駆動力のオンとオフとを電気的に容易に制御することができる。
(態様F)
上記態様A乃至Eのいずれかにおいて、搬送部材は、シート材を排出する排紙駆動ローラ7A及び従動ローラ7Bなどの排出ローラ対である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、排出ローラ対を搬送部材として兼用できるので、別途搬送部材を設ける構成に比べて装置の小型化やコストダウンを図ることができる。
(態様G)
上記態様A乃至Fのいずれかにおいて、シート材を第2搬送方向に搬送する搬送路に、前記シート材を第2搬送方向に搬送する搬送路の第2搬送方向下流側に配設され、シート材の第2搬送方向先端部を突き当ててシート材を一旦停止するためのレジストローラ3などのレジストローラ対と、搬送路に配設され、シート材をレジストローラ対に向けて搬送する両面搬送ローラ9Aなどの搬送ローラ対と、を備える。
これによれば、上記実施形態について説明したように、第2搬送方向に搬送されるシート材の先端をレジストローラ対に突き当てて、シート材のスキューを補正することができる。
(態様H)
上記態様Gにおいて、シート材をレジストローラ対に向けて搬送するときに、オンオフ制御可能な両面搬送ローラ用電磁クラッチ9A1などのクラッチを介して第3駆動力を搬送ローラ対に伝達して駆動する駆動手段を備え、クラッチが駆動伝達を停止している間にクラッチに第3駆動力が入力されていることによって駆動出力側に生じる空転トルクに対して、搬送ローラ対に連結された駆動出力側の軸上の負荷トルクが大きく設定されている。
これによれば、上記実施形態について説明したように、クラッチがオフのときに、クラッチの空転トルクにより意図せず搬送ローラ対に駆動を伝えてしまうことがない。よって、レジストローラ対に突き当たって待機しているシート材が搬送ローラ対により意図せず過分送りされてしまうことがなく、シート材の波打ちや搬送方向レジストズレ不具合が発生してしまうのを防ぐことができる。
(態様I)
上記態様Gにおいて、シート材をレジストローラ対に向けて搬送するときに、オンオフ制御可能な電磁クラッチなどのクラッチを介して第3駆動力を搬送ローラ対に伝達して駆動する駆動手段を備え、搬送ローラ対とレジストローラ対との間のシート材の撓み許容量をδとし、搬送ローラ対によるシート材の最大搬送速度をVHmaxとしたとき、レジストローラ対にシート材を一旦停止させるように前記クラッチをオフにしている停止時間Tsは、Ts≦δ/VHmaxで示す関係式を満たす。
これによれば、上記実施形態について説明したように、シート材がレジストローラ対に突き当たって待機しているときに、シート材が搬送ローラ対のクラッチにより意図せず過分送りされても、シート材の撓みは許容量以下に抑えられる。よって、この過分送りに伴うシート材の波打ちや搬送方向レジストズレ不具合が発生してしまうのを防ぐことができる。
(態様J)
上記態様A乃至Iのいずれかのスイッチバック搬送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置1などの画像形成装置。
これによれば、上記実施形態について説明したように、シート材を確実にスイッチバックさせて搬送することができ、シート材の両面に画像を形成することができる。
2A フロント給紙部
2B 手差し給紙部
3 レジストローラ
3A レジストセンサ
3A1 レジストローラ用電磁クラッチ
4 転写部
5 定着部
5A 定着ローラ
5B 加圧ローラ
5C 定着ローラハウジング第1搬送ガイド面
5D 定着ローラハウジング第2搬送ガイド面
5E スイッチバックガイド板第1搬送ガイド面
5F スイッチバックガイド板第2搬送ガイド面
6 三叉路部
7 排紙部
7A 排紙駆動ローラ
7A1 正転用電磁クラッチ
7A2 逆転用電磁クラッチ
7B 排紙従動ローラ
7C 排紙上ガイド板
7D 用紙後端検知センサ
8 排紙トレイ
9 両面部
9A 両面搬送ローラ
9A1 両面搬送ローラ用電磁クラッチ
9B 両面入口上ガイド板
10 メインモータ
500 制御部
P 用紙
R1 縦搬送路
R2 排紙搬送路
R3 両面搬送路
Claims (9)
- シート材の第1搬送方向と該第1搬送方向とは逆向きの第2搬送方向とに切り替えて該シート材を挟持して搬送するように駆動可能な搬送部材と、
前記シート材を前記第1搬送方向に搬送するときに、オンオフ制御可能なクラッチを介して第1駆動力を前記搬送部材に伝達して駆動し、前記シート材を前記第2搬送方向に搬送するときに前記第1駆動力とは異なる第2駆動力を前記搬送部材に伝達して駆動する駆動手段と、
前記駆動手段を制御する制御手段と、を備えるスイッチバック搬送装置であって、
前記搬送部材が前記シート材を挾持して前記第1搬送方向へ搬送している搬送中に前記クラッチをオフしてから、前記第1搬送方向における該シート材の後端が該搬送部材による挾持位置を通過する前に、前記搬送部材への前記第2駆動力の伝達を開始し、
前記シート材の前記第1搬送方向への搬送中に前記クラッチをオフしたときの該第1搬送方向における該シート材の後端と該搬送部材による該シート材の挟持位置との距離をLとし、前記クラッチをオフしてから前記搬送部材への前記第2駆動力の伝達を開始するまでの最大時間をTmaxとし、前記搬送部材が前記シート材を前記第1搬送方向に搬送するときの最大搬送速度をVmaxとしたとき、
L>Tmax×Vmax
で示す関係式を満たすことを特徴とするスイッチバック搬送装置。 - 請求項1のスイッチバック搬送装置において、
前記シート材の前記第2搬送方向における該シート材の先端又は後端位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段の検出結果に基づいて前記シート材の前記第2搬送方向における詰まりを検出する詰まり検出手段と、を備えることを特徴とするスイッチバック搬送装置。 - 請求項2のスイッチバック搬送装置において、
前記詰まり検出手段は、前記シート材が前記第2搬送方向への搬送を開始してから所定時間で該シート材の先端又は後端位置が移動する移動距離に基づいて該シート材の詰まりを検出するものであり、
前記詰まり検出手段が前記シート材の詰まりを検出する際に前記移動距離に付加する検出マージンをMとしたとき、
M>Tmax×Vmax
で示す関係式を満たすことを特徴とするスイッチバック搬送装置。 - 請求項1乃至3のいずれかのスイッチバック搬送装置において、
前記クラッチは電磁クラッチであることを特徴とするスイッチバック搬送装置。 - 請求項1乃至4のいずれかのスイッチバック搬送装置において、
前記搬送部材は、前記シート材を排出する排出ローラ対であることを特徴とするスイッチバック搬送装置。 - 請求項1乃至5のいずれかのスイッチバック搬送装置において、
前記シート材を前記第2搬送方向に搬送する搬送路に、前記シート材を前記第2搬送方向に搬送する搬送路の第2搬送方向下流側に配設され、該シート材の第2搬送方向先端部を突き当てて該シート材を一旦停止するためのレジストローラ対と、
前記搬送路に配設され、前記シート材を前記レジストローラ対に向けて搬送する搬送ローラ対と、を備えることを特徴とするスイッチバック搬送装置。 - 請求項6のスイッチバック搬送装置において、
前記シート材を前記レジストローラ対に向けて搬送するときに、オンオフ制御可能なクラッチを介して第3駆動力を前記搬送ローラ対に伝達して駆動する駆動手段を備え、
前記クラッチが駆動伝達を停止している間に該クラッチに前記第3駆動力が入力されていることによって駆動出力側に生じる空転トルクに対して、前記搬送ローラ対の駆動負荷が大きく設定されていることを特徴とするスイッチバック搬送装置。 - 請求項6のスイッチバック搬送装置において、
前記シート材を前記レジストローラ対に向けて搬送するときに、オンオフ制御可能なクラッチを介して第3駆動力を前記搬送ローラ対に伝達して駆動する駆動手段を備え、
前記搬送ローラ対と前記レジストローラ対との間のシート材の撓み許容量をδとし、前記搬送ローラ対による前記シート材の最大搬送速度をVHmaxとしたとき、前記レジストローラ対に前記シート材を一旦停止させるように前記クラッチをオフにしている停止時間Tsは、
Ts≦δ/VHmax
で示す関係式を満たすことを特徴とするスイッチバック搬送装置。 - 請求項1乃至8のいずれかのスイッチバック搬送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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JP2016017215A JP6684464B2 (ja) | 2016-02-01 | 2016-02-01 | スイッチバック搬送装置及び画像形成装置 |
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