シート反転搬送装置およびそれを備えてなる画像形成装置、シート反転搬送方法
【課題】シートを反転して搬送する間に次のシートを反転搬送部へ侵入させ、シート間隔を小さく設定でき処理スピードが反転搬送部に制約されない反転搬送装置。
【解決手段】給送されるシートを搬送する第１搬送路と、シートが第１搬送路を通過するときの後端側が先端側になる方向に前記シートをさらに搬送する第２搬送路と、第１搬送路終端部の第１位置で第１搬送路から排出されたシートを挟持して第２搬送路始端部の第２位置から挟持したシートを給送する反転ローラ対と、各反転ローラ対を支持する反転ユニットと、一方の反転ローラ対を駆動して前のシートを第２位置で給送すると共に他方の反転ローラ対を駆動して第１搬送路から排出される次のシートを第１位置で挟持させ、一方の反転ローラ対が前のシートの給送を完了しかつ他方の反転ローラ対が次のシートを挟持したときに各反転ローラ対を第１位置と第２位置の間で移動させる反転ユニット制御部とを備える。
【解決手段】給送されるシートを搬送する第１搬送路と、シートが第１搬送路を通過するときの後端側が先端側になる方向に前記シートをさらに搬送する第２搬送路と、第１搬送路終端部の第１位置で第１搬送路から排出されたシートを挟持して第２搬送路始端部の第２位置から挟持したシートを給送する反転ローラ対と、各反転ローラ対を支持する反転ユニットと、一方の反転ローラ対を駆動して前のシートを第２位置で給送すると共に他方の反転ローラ対を駆動して第１搬送路から排出される次のシートを第１位置で挟持させ、一方の反転ローラ対が前のシートの給送を完了しかつ他方の反転ローラ対が次のシートを挟持したときに各反転ローラ対を第１位置と第２位置の間で移動させる反転ユニット制御部とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートの反転搬送装置およびそれを備えてなる画像形成装置、シート反転搬送方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置では、シート状の記録媒体（記録紙等。以下シートという）を再循環させてシートの両面に画像形成を行うため、シート搬送方向を逆にしてそれまでの後端側を先端側にして搬送しシートの裏面に画像を形成することが行われる。装置が複数の排出部を備えている場合にも、搬送経路中でシートの搬送方向を逆にしてその先の排出部や後処理装置へシートを搬送する場合がある。このような装置では、シートの搬送経路中に前述のようにシートを反転させる反転搬送部が設けられる。近年、省資源、資料保管スペースの削減等の事情から両面への画像形成が普及し、またシートの後処理の高機能化に伴って排出部の数が増えたことから反転搬送部を設けた装置の割合も増加する傾向にある。
【０００３】
また、近年、画像形成装置の小型化、占有面積の削減が求められている。画像形成装置の占有面積を少なくするため、装置の下部に配置されたシートの供給部（給紙部）からシートを上方向に搬送し、そのシートに対する現像剤（トナー）の転写による画像形成、及び定着部（定着装置）による加熱定着を行った後に加熱定着後のシートを略水平方向へ方向転換させて搬送し、装置外へ排出するか若しくは後処理装置へ送出するようにしたタイプの画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなタイプの画像形成装置では、通常、原稿から画像を読み取る画像読み取り部（スキャナ部）が、装置最上部に配置される。
【特許文献１】特開２００３−３１６１００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、シートを搬送し反転搬送部で逆転させて排出する場合、一枚のシートを反転して搬送する間は、次のシートを反転搬送部へ侵入させることができない。前後のシートの搬送間隔はこの反転搬送に要する間隔よりも狭めることができず、これによって印刷処理のスピードが制約を受けてしまう。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、シートの反転搬送に於いてシート一枚あたりの搬送時間を短縮してロスを少なくし、印刷スピードを上げることのできる反転搬送装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、給紙部から順次給送されるシートを搬送する第１搬送路と、シートが第１搬送路を通過するときの後端側が先端側になる方向に前記シートをさらに搬送する第２搬送路と、二組の反転ローラ対であって各反転ローラ対は上ローラと下ローラからなり、第１搬送路終端部の第１位置で第１搬送路から排出されたシートを挟持して第２搬送路始端部の第２位置から挟持したシートを給送する反転ローラ対と、各反転ローラ対を支持して前記第１位置から前記第２位置へ移動させ、第２位置でシートの給送を終えた後さらに前記反転ローラ対を第２位置から第１位置へ移動させる反転ユニットと、一方の反転ローラ対を駆動して前のシートを第２位置で給送すると共に他方の反転ローラ対を駆動して第１搬送路から排出される次のシートを第１位置で挟持させ、一方の反転ローラ対が前のシートの給送を完了しかつ他方の反転ローラ対が次のシートを挟持したときに各反転ローラ対を第１位置と第２位置の間で移動させる反転ユニット制御部とを備えることを特徴とするシート反転搬送装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、一方の反転ローラ対で前のシートを第２位置で給送すると共に他方の反転ローラ対で第１搬送路から排出される次のシートを挟持させ、一方の反転ローラ対が前のシートの給送を完了しかつ他方の反転ローラ対が次のシートを挟持したときに各反転ローラ対を第１位置と第２位置の間で移動させるので、二組の反転ローラ対で交互にシートを給送することができる。反転ユニットが一組の反転ローラ対のみで構成される場合のように、前のシートを第２搬送路へ給送した後に反転ローラが第１搬送路の終端部に待機するまでの間、次のシートを反転搬送部へ進入させないようにシートの給紙間隔をあける必要がない。このため、シートの給送間隔を短縮することができ、一組だけの反転ローラ対の場合に比べて単位時間当たりのシート搬送枚数を多く設定して効率よくシートを搬送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
この発明のシート反転搬送装置は、給紙部から順次給送されるシートを搬送する第１搬送路と、第１搬送路から排出されたシートが第１搬送路を通過するときの後端側が先端側になる方向に前記シートをさらに搬送する第２搬送路と、二組の反転ローラ対であって各反転ローラ対は上ローラと下ローラからなり、第１搬送路終端部の第１位置で第１搬送路から排出されたシートを挟持して第２搬送路始端部の第２位置から挟持したシートを給送する反転ローラ対と、各反転ローラ対を支持して前記第１位置から前記第２位置へ移動させ、第２位置でシートの給送を終えた後さらに前記反転ローラ対を第２位置から第１位置へ移動させる反転ユニットと、一方の反転ローラ対を駆動して前のシートを第２位置で給送すると共に他方の反転ローラ対を駆動して第１搬送路から排出される次のシートを第１位置で挟持させ、一方の反転ローラ対が前のシートの給送を完了しかつ他方の反転ローラ対が次のシートを挟持したときに各反転ローラ対を第１位置と第２位置の間で移動させる反転ユニット制御部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
ここで、シートは、給送部から前後の間隔をあけて順次給送されて第１搬送路を通過する。反転ユニットは、二組の反転ローラ対を支持して第１位置と第２位置との間を移動させる機構であって、前記反転ローラ対を移動させるための駆動機構、各反転ローラ対を互いに独立して駆動する駆動機構を含む。各駆動機構は、それぞれ独立した駆動源としてのモータを有していてもよい。駆動源のモータには、たとえばステッピングモータを適用することができるが、これに限定されず、ＤＣモータなど他の種類のモータであってもよい。そして、前記各駆動機構の駆動のタイミングや駆動の方向は、反転ユニット制御部によって制御される。
【００１０】
また、反転ユニット制御部は、例えばセンサ等からの信号を入力し、モータ等の付加を駆動する入出力回路、入出力回路から入力信号を得、あるいは出力信号を制御するマイクロコンピュータ、前記マイクロコンピュータの処理実行手順を示すプログラムを格納するＲＯＭ、作業用のエリアを提供するＲＡＭなどを用いて構成することができる。
【００１１】
前記反転ユニットが、各反転ローラ対の上ローラと下ローラとの上下の相対位置を保持しながら前記反転ローラ対を第１位置と第２位置との間で移動させるように構成してもよい。このようにすれば、第１位置で反転ローラ対に挟持されたシートの後端部を先端側にして第２搬送路へ給送することができるので、第２搬送路へのシート給送時には、先端付近を挟持した状態で確実にシートを第２搬送路へ案内することができる。
【００１２】
また、前記反転ユニットが、前記第１位置と前記第２位置との中間にある点を旋回軸として各反転ローラ対を旋回させると共に各反転ローラ対のニップ部を通る回転軸を中心に各反転ローラ対を回転させることによって各反転ローラ対をその上下を保持しながら第１位置と第２位置との間で移動させるようにしてもよい。このようにすれば、単純な機構で反転ローラ対を第１位置と第２位置との間で移動させることができる。単純な機構で反転ユニットが実現できるので、反転ユニットを小型化することができ、安価に製造できるだけでなく、反転ローラ対の移動を短時間に行うことができる。
【００１３】
さらにまた、前記反転ユニット制御部が、第１位置で一方の反転ローラ対に後端部を挟持されたシートの後端の延長上を他方の反転ローラ対が通過するように各反転ユニットを第１位置から第２位置へ移動させるようにしてもよい。このようにすれば、一方の反転ローラ対がシートを挟持した状態で、シートが他方の反転ローラ対に接触することなく第１位置から第２位置へ移動させることができるので、スムーズに反転ローラ対を移動させることができる。
【００１４】
前記反転ユニット制御部が、一方の反転ローラ対を第１位置で待機させ、第１搬送路の搬送方向に反転ローラ対を駆動して第１搬送路から排出されたシートの後端部を挟持するところまで搬送した後にシート搬送を停止し、シートを挟持した前記反転ローラ対を第２位置へ移動させ、第２位置の反転ローラ対を駆動して挟持したシートを第２搬送路へ給送すると共に、他方の反転ユニットを第１位置で待機させて第１搬送路から排出されたシートを搬送して後端部を挟持させるようにしてもよい。このようにすれば、二組の反転ローラ対で第１搬送路からのシートを交互に挟持させ、第２搬送路へ給送することができる。
また、前記第１搬送路が、その終端部の手前に配置されて第１搬送路を通過するシートの後端を検知するシート検知センサを備え、前記反転ユニット制御部が、シート検知センサからのシート後端の検知信号に基づいて第１位置の反転ローラの駆動を停止させるようにしてもよい。このようにすれば、シート検知センサを用いて第１位置の反転ローラの駆動停止のタイミングを得ることができ、シートの後端部を確実に挟持させることができる。
【００１５】
また、この発明は、前述のシート反転搬送装置を備えてなる画像形成装置を提供する。この発明のシート反転装置を備えた画像形成装置は、シートの給送間隔を短縮して単位時間当たりのシート搬送枚数を多くできるので、反転搬送時の画像形成処理速度が、反転搬送を行わない場合に比べて大きく低下することがなく、効率のよい画像形成装置を実現することができる。
【００１６】
さらにまた別の観点から、この発明は、二組の反転ローラ対のうちの一方を第１搬送路終端部の第１位置で待機させ、第１搬送路の搬送方向に一方反転ローラ対を駆動して第１搬送路から排出されたシートの後端部を挟持するまで搬送した後にシート搬送を停止し、シートを挟持した前記反転ローラ対を第２搬送路始端部の第２位置へ移動させると共に、他方の反転ローラ対を前記第１位置へ移動させ、第１搬送路の搬送方向と逆方向に第２位置の反転ローラ対を駆動して挟持したシートを第２搬送路へ給送すると共に他方の反転ユニットを駆動して第１搬送路から排出される次のシートを搬送して後端部を挟持させ、一方の反転ローラ対が第２搬送路へのシート給送を完了しかつ他方の反転ローラ対が次のシートを挟持した後にシート給送後の一方の反転ローラ対を前記第１位置へ移動させると共にシートを挟持した他方の反転ローラ対を第２位置へ移動させるようにして二組の反転ローラ対で交互にシートを搬送するシート反転搬送方法を提供する。
【００１７】
この発明の反転搬送方法は、二組の反転ローラ対のうちの一方の反転ローラ対が第２搬送路へのシート給送を完了しかつ他方の反転ローラ対が次のシートを挟持した後にシート給送後の一方の反転ローラ対を前記第１位置へ移動させると共にシートを挟持した他方の反転ローラ対を第２位置へ移動させるようにして二組の反転ローラ対で交互にシートを搬送するので、反転ユニットが一組の反転ローラ対のみで構成される場合のように、前のシートを第２搬送路へ給送した後に反転ローラが第１搬送路の終端部に待機するまでの間、次のシートを反転搬送部へ進入させないようにシートの給紙間隔をあける必要がない。このため、シートの給送間隔を短縮することができ、一組だけの反転ローラ対の場合に比べて単位時間当たりのシート搬送枚数を多く設定して効率よくシートを搬送することができる。
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態及び実施例について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施の形態及び実施例は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００１８】
（実施の形態１）
ここに、図２は本発明の実施の形態に係る画像形成装置１００の構成を表す概略断面図、図３は、画像形成装置１００におけるプリンタ部２の詳細を示す概略断面図、図１は本発明の実施の形態に係るシートの排出と、反転搬送部としての反転ユニットの動きを示す説明図である。
【００１９】
まず、図２に示す、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の構成について説明する。画像形成装置１００は、複写機能及びプリンタ機能を併せ持つ複合機である。
本画像形成装置１００は、印刷モードとしてコピアモード（複写モード）、プリンタモード、ＦＡＸモードを有しており、不図示の操作部からの操作入力や、パーソナルコンピュータ等の外部ホスト装置からの印刷ジョブの受信に応じた印刷モードが、不図示の制御部によって選択される。
【００２０】
図２に示すように、本画像形成装置１００は、大きく分けて、最上部の原稿読み取り部１と、その下方に配置されたプリンタ部（画像形成部）２と、そのさらに下方に配置された給紙ユニット部３とを備えている。
原稿読み取り部１は、装置の外装前面部に配置される操作パネル（不図示）上の条件入力キー（印刷枚数／印刷倍率等々）の入力後に、操作パネルのスタートキーが操作されるとコピー動作を開始し、プラテンガラス３１上に載置された原稿の画像を読み取る。即ち、コピーランプユニット３２のコピーランプ３２ａ（光源）が点灯し、コピーランプユニット３２が水平移動しながら原稿への露光が開始される。コピーランプ３２ａにより原稿に照射された照射光は、原稿の画像情報を含む反射光（原稿からの反射光）となり、該反射光は、コピーランプユニット３２に設けられた第１ミラー３２ｂから第２ミラー３３、第３ミラー３４、光学レンズ３５から、ＣＣＤ３６へ入力されることによって読み取られる。
このようにして読み取られた画像情報は、不図示の制御部が備えるＣＣＤ回路で、光の画像情報が電気的信号に変換され、その画像情報信号は、設定された条件で画像処理が行われ、図３にその詳細示すプリンタ部２の光走査ユニット６へプリントデータとして送信される。
【００２１】
プリンタ部２は、シートに現像剤（トナー）による画像形成を行う電子写真プロセス部２０と、画像形成後のシートを定着ローラ２１ａ（加熱ローラ）と加圧ローラ２１ｂとの間に挟み込むことにより、シートに像（トナー像）を加熱定着する定着ユニット２１（定着部）とを具備している。この定着ローラ２１ａの内部には、ヒータ２１ｄが設けられており、このヒータへの供給電力は、定着ローラ２１ａの温度を検出する温度センサ２１ｃの検出温度が所定の定着温度に維持されるように、不図示の制御部によって制御される。
【００２２】
電子写真プロセス部２０は、感光体ドラム４と、これを中心としてその周囲に配置された、帯電ユニット５と、光走査ユニット６と、現像ユニット７と、転写ユニット８と、クリーニングユニット９とを具備している。
帯電ユニット５は、感光体ドラム４の表面を均一に帯電させるものであり、光走査ユニット６は、均一に帯電された感光体ドラム４上に光像を走査して静電潜像を書き込むもの、現像ユニット７は、光走査ユニット６によりプリントデータに従って書き込まれた静電潜像を現像剤により顕像化するものである。
【００２３】
また、転写ユニット８は、感光体ドラム４上に記録再現された画像をシート上に転写するものであり、クリーニングユニット９は、感光体ドラム４上に残留した現像剤を除去して、感光体ドラム４上に新たな画像を記録することができるようにするものである。
【００２４】
また、プリンタ部２の底部および図２の給紙ユニット部３は、複数のシートがセットされる給紙トレイ（シート供給部）１１・１２・１３・１４を備え、これにより、多彩なシートを例えばサイズ毎に各給紙トレイ１１〜１４に分別して収容することができる。給紙トレイ１１の下側には給紙トレイ１２が配置され、さらにその下側に給紙トレイ１３が配置され、その下側に給紙トレイ１４が配置されている。
【００２５】
そして、給紙ユニット部３は、給紙トレイ１２〜１４に収容されたシートをプリンタ部２に向かって搬送するために、給紙搬送路１６を備えている。給紙搬送路１５は、プリンタ部本体給紙トレイ１１および給紙トレイ１２・１３・１４から給紙搬送路１６を経て搬送されたシートをプリンタ部２に向かって搬送するものである。
このようにして給紙ユニット部３の内部には、給紙トレイ１２〜１４と、給紙搬送路１６とが効率よく配置され、給紙ユニット部３の省スペース化が実現されている。
なお、各給紙トレイ１１〜１４にシートをセットする場合は、当該画像形成装置１００本体の前面側方向に目的の給紙トレイ１１〜１４を引き出してシートの補給を行う。
【００２６】
当該画像形成装置１００においてシートに画像形成が行われる際には、給紙トレイ１１〜１４の中から１つのトレイが選択され、選択されたトレイからシートが１枚ずつ分離して搬出される。
給紙トレイ１１〜１４から搬出（供給）されたシートは、給紙搬送路１５を経由後、上方向へ搬送されて感光体ドラム４と転写ユニット８との間に供給される。そして、供給されたシートに、転写ユニット８によって感光体ドラム４上に記録再現された画像が転写される。
画像形成後のシートは、さらに上方に配置された定着ユニット２１（定着部）に搬送され、該定着ユニット２１においてトナー像が加熱定着される。
【００２７】
そして、前記定着ユニット２１による加熱定着後のシートは、第１搬送路４２内に送出されることによってさらに上方向へ導かれ、さらに、前記定着ユニット２１の上方で略水平方向へ方向転換されて搬送される。これによりシートは第２搬送路６５へ排出されるか、若しくは後処理装置１０１への送出がなされる、又はシートがターンバックにより両面搬送路４４へ再循環されてシート両面への画像形成が行われる。
【００２８】
この場合、シートは、第１搬送路４２の終端部に待機している反転ユニット６０内の一方の反転ローラ対６１ａ、６２ａによって、第２搬送路６５へ先端部が搬送されシート後端部が、排紙検出スイッチ６４をOFFしてから所定時間の後に、反転ユニット６０内の反転ローラ対６１ａ，６２ａが一旦停止する。そして、シートの後端部を保持した状態で反転ユニット６０の２組の反転ローラ対、６１ａ、６２ａと６１ｂ、６２ｂとの位置を入れ替えて反転ローラ対６１ａ，６２ａを第２搬送路６３の始端部に移動する。このとき、反転ローラ対６１ａ，６２ａに保持されたシートが他方の反転ローラ対６１ｂ、６２ｂと接触しないように、反転ローラ対６１ａ，６２ａは、第１搬送路から遠いほうの経路を経て第２搬送路６３の始端部へ移動させる。その後、反転ローラ対６１ａ，６２ａを逆転してシートを第２搬送路６３へ案内する。第２搬送路６３は、その先が両面搬送路４４または後処理装置１０１に達する。
【００２９】
一方、反転ユニット６０の他方の反転ローラ対６１ｂ、６２ｂは、それ以前に保持していたシートを第２搬送路６３へ搬送し終えた状態で第２搬送路６３の始端部に待機しているが、前述のように一方の反転ローラ対６１ａ、６２ｂが上昇すると同時に第１搬送路４２の終端部の高さへ降下し、それまで排出ローラ６１ａが待機していた位置で待機する。その後、反転ユニット６０内の反転ローラ対６１ｂ、６２ｂを第１搬送路４２の搬送方向へ回転させ、第１搬送路４２から排出される次のシートの先端部を第２搬送路６５へ搬送する。そして、次のシートの後端部を保持した状態で反転ローラ対６１ｂ、６２ｂを停止する。その間に、反転ローラ対６１ａ，６２ａが第２搬送路６３へ前のシートを給送し終えたら、次のシートを保持した反転ローラ対６１ｂ、６２ｂを第２搬送路６３の始端部へ移動させ、かわりに反転ローラ対６１ａ，６２ａを第１搬送路の終端位置に移動させる。このようにして反転ユニット６０の反転ローラ対６１ａ、６２ａの対と６１ｂ、６２ｂの対とが移動してその待機位置を順次交代し、交互にシートの反転搬送を行う。
【００３０】
（実施の形態２）
この実施の形態では、反転ユニットの構造の一例をさらに詳細に説明する。図４は、この発明に係る反転ユニットの概略構造の一例を示す立面図である。図４で２組の２点鎖線の平行線のうち、下側の平行線４２は、第１搬送路の終端部を示している。第１搬送路から排出されるシートは、図４を見たとき、紙面の手前側から奥側へ搬送され、第１搬送路から排出されたシートは、その延長上の位置に待機している搬送ローラ６１ａ，６２ａの対に挟まれて搬送されるように構成される。一方、上側の平行線６３は、第２搬送路の始端部を示している。反転ローラ対６１ｂ、６２ｂに保持されて第２搬送路へ給送されるシートは、図４を見たとき、紙面の奥側から手前側へ給送される。
【００３１】
図４で、第１搬送路排紙モータ２０１ａは、反転ローラ対（図４に示す反転ローラ対の待機状態では６１ａ、６２ａ）を駆動して、第１搬送路から排出されるシートを第１搬送路終端部で待機する反転ローラ対６１ａ、６２ａによって排紙搬送するためのモータである。前記モータ２０１ａからの駆動は、第１搬送路排紙モータ駆動シャフト２０２ａ、第１搬送路排紙モータ駆動ギヤ２０３ａ、反転ローラ駆動ギヤ２０４ａ、反転ローラ駆動シャフト２０５ａを経て下側の反転ローラ６２ａに伝達されると共に、前記反転ローラ駆動ギヤ２０４ａから反転ローラ駆動ギヤ２０６ａ、反転ローラ駆動シャフト２０７ａを経て上側の反転ローラ６１ａに伝達される。
【００３２】
一方、第２搬送路給紙モータ２０１ｂは、反転ローラ対（図４に示す反転ローラ対の待機状態では６１ｂ、６２ｂ）を駆動して、第２搬送路へ搬送するシートを第２搬送路始端部で待機する反転ローラ対６１ｂ、６２ｂから給送するためのモータである。前記モータ２０１ｂからの駆動は、第２搬送路給紙モータ駆動シャフト２０２ｂ、第２搬送路給紙モータ駆動ギヤ２０３ｂ、反転ローラ駆動ギヤ２０４ｂ、反転ローラ駆動シャフト２０５ｂを経て上側の反転ローラ６１ｂに伝達されると共に、前記反転ローラ駆動ギヤ２０４ｂから反転ローラ駆動ギヤ２０６ｂ、反転ローラ駆動シャフト２０７ｂを経て下側の反転ローラ６２ｂに伝達される。
【００３３】
また、反転ローラ移動モータ２１３は、反転ユニット６０内の２組の反転ローラ対６１ａ，６２ａと６１ｂ、６２ｂとの待機位置を交換するための駆動モータである。反転ローラ移動モータ２１３からの駆動は、反転ローラ移動モータ駆動シャフト２１４、外シャフト２１５ならびに外シャフトに固定されたアームＣ２１６へ伝達される。アームＣ２１６の両端にはアームＣ２１６に対して回転可能なシャフトＡ２０９ａ，シャフトＢ２０９ｂが取り付けられている。そして、前記シャフトＡ２０９ａには衛星ギヤＡ２１０ａとアームＡ２０８ａとが固定されている。また、前記シャフトＢ２０９ｂには衛星ギヤＢ２１０ｂとアームＢ２０８ｂとが固定されている。そして、衛星ギヤＡ２０８ａおよび衛星ギヤＢ２０８ｂは、アームＣ２１６がモータ２１３に駆動されて回転しても静止して回転しない惑星ギヤ２１１と係合している。惑星ギヤ２１１は、内シャフト２１２に固定されている。
【００３４】
図５は、図４の反転ユニットの駆動機構を横方向から見た場合の構造を示す断面図である。図５（ａ），（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ図４に示すＡ−Ａ’断面、Ｂ−Ｂ’断面、Ｃ−Ｃ’断面、Ｄ−Ｄ’断面の様子を示す。図４と同じものには同じ符号を付している。また、図５（ａ），（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）間で同じものであることが明らかなものは符合を省略している。
【００３５】
次に、２組の反転ローラ対６１ａ，６２ａと６１ｂ、６２ｂとを移動して入れ替えるときの反転ユニットの動きを説明する。図１は、図４，５に示す反転ユニットにおいて、反転ローラ対の位置を入れ替える際の動きを示す説明図である。図１（ａ）は入れ替え前の反転ローラ対の位置を示しており、図５（ｃ）に対応する。図１（ａ）の第１搬送路４２の終端部から排紙されたシートＰは、第１搬送路４２の終端部で待機し、モータ２０１ａから駆動ギヤ２０３ａ等を経て駆動力が伝達される反転ローラ対６１ａ，６２ａで矢印Ｔ１の方向へ搬送される。シートＰの後端が、図３に示す排紙検出スイッチ６４を離れてから所定時間経過後、モータ２０１ａを停止させ、モータ反転ローラ対６１ａ，６２ａの搬送を停止させる。このとき、シートＰの後端部は、第１搬送路４２から排出されて、反転ローラ対６１ａ，６２ａに保持されている。
【００３６】
次に、反転ローラ移動モータ２１３を駆動してアームＣ２１６を反時計方向、即ちシートＰの先端部が移動する他方の反転ローラ対と接触しない方向に１８０度回転させる。モータ２１３を駆動すると、アームＣ２１６が回転し、アームＣ２１６の両端に取り付けられたシャフトＡ２０９ａおよびシャフトＢ２０９ｂが惑星ギヤ２１１の軸である内シャフト２１２を中心に旋回する。しかし、内シャフト２１２と、それに固定された惑星ギヤ２１１は回転しないので、シャフトＡ２０９ａに固定されたアームＡ２０８ａおよびシャフトＢ２０９ｂに固定されたアームＢ２０８ｂは、それぞれアームの垂直方向に対する角度を維持したまま旋回する。アームＡ２０８ａの両端には、反転ローラ６１ａの駆動シャフト２０７ａ、反転ローラ６２ａの駆動シャフト２０５ａが回転可能に取り付けられている。また、アームＢ２０８ｂの両端には、反転ローラ６１ｂの駆動シャフト２０５ｂ、反転ローラ６２ｂの駆動シャフト２０７ｂが回転可能に取り付けられている。従って、アームＣ２１６が回転すると、一方の反転ローラ対６１ａ，６２ａと６１ｂ、６２ｂとがそれぞれローラ対の上下を維持したままの状態で旋回し、互いの反転ローラ対の位置が入れ替わる。
【００３７】
なお、アームＣ２１６が回転中は、シートを保持した反転ローラ対６１ａ、６２ａへの駆動がはずれ、自由回転できる状態になるが、この状態で保持されたシートが落下しない程度の適度な制動力を持たせてシートを保持する。あるいは、第１搬送路排紙モータ駆動ギヤ２０３ａと反転ローラ駆動ギヤ２０４ａとの係合が外れたときに、反転ローラ対の自由回転を防止するようなラッチ機構を設けてもよい。
【００３８】
モータ２１３の停止位置は、図示しない位置検知センサでアームＣ２１６の位置を検知することによって決定することができる。前記位置検知センサとしては、例えば、光学式の透過型センサ（フォトインタラプタと呼ばれるもの）を用い、アームＣ２１６の一部に突起部を設け、アームＣ２１６が回転前の位置から１８０度回転して所定位置に達したときに前記センサを遮光し、そのセンサからの検知信号をトリガにモータの駆動を停止させるように構成すればよい。
【００３９】
図１（ｂ）、（ｃ）は、それぞれアームＣ２１６の回転につれて、２組の反転ローラ対６１ａ，６２ａと６１ｂ、６２ｂとが６０度、１２０度の位置にある状態を示している。図１（ｄ）は、２組の反転ローラ対の上下の待機位置が入れ替わった位置で停止し、その後モータ２０１ｂを駆動してギヤ２０３ｂ等を経て反転ローラ対６１ａ，６１ｂを回転させ、保持されたシートＰを第２搬送路６３へ給送する状態を示す。このとき、下側の反転ローラ対６１ｂ、６２ｂは、第１搬送路４２から次に排紙されるシートを搬送するべく、モータ２０１ａによって駆動される。
【００４０】
（実施の形態３）
この実施の形態では、実施の形態１および２で説明した反転ユニットの動作を制御する反転ユニット制御部の処理手順の一例について説明する。図示しない反転ユニットの制御部は、排紙検出スイッチ６４や、アームＣ２１６の回転位置を検出するための前述したようなセンサ（不図示）等の入力信号や時間を計時するタイマ部（不図示）などの情報に基づいて、モータ２０１ａ、２０１ｂ、２１３の回転と停止を制御する。この実施の形態の反転ユニット制御部は、前記センサ等からの信号を入力しモータ等の付加を駆動するための入出力回路と、マイクロコンピュータ、前記マイクロコンピュータの処理実行手順を示すプログラムを格納するＲＯＭ、作業用のエリアを提供するＲＡＭなどを用いて構成される。なお、マイクロコンピュータやＲＯＭ，ＲＡＭは、反転ユニットの制御に専用のものを用いてもよいが、画像形成装置１００の他の部分の制御を行う制御部の一部として構成されてもよい。
【００４１】
図６〜８は、シートを順次反転搬送する場合の反転ユニットの制御手順の一例を示すフローチャートである。図６〜８のフローチャートに示す反転ユニットの各制御ルーチンは、シート搬送制御に必要な制御精度に対して十分短い時間間隔で繰り返し呼び出される。いわゆる、ポーリング処理や、タイマ割り込みのルーチンである。そして、前記制御ルーチンが呼ばれたときの実行内容は、以前の制御ルーチン実行時にセットされてＲＡＭ上に保持されている２つの静的変数Ph1とPh2によって決まる。ここで、静的変数Ph1は、図６（ａ）に示す制御ルーチンの第１番目のサブルーチンＳ１の処理内容を示す変数である。そして、Ph1は、第１搬送路終端部に位置する反転ローラ対を駆動する第１搬送路排紙モータ２０１ａの制御と、アームＣ２１６を回転させる反転ローラ移動モータ２１３の駆動制御とに関する制御フェーズである。また、静的変数Ph2は、図６（ａ）に示す制御ルーチンの第２番目のサブルーチンＳ２の処理内容を示す変数である。そして、Ph2は、第２搬送路始端部に位置する反転ローラ対を駆動する第２搬送路給紙モータ２０１ｂの制御に関する制御フェーズである。
【００４２】
電源投入はPh1およびPh2が初期化されて０である。電源投入後、反転ユニットのアームＣ２１６の位置が不明であることが想定される。そこで、Ph1が０の場合に、まずアームＣ２１６が所定の位置からずれているかどうかを確認する（図６（ｂ）のＳｔｅｐ Ｓ３）。そして、アームＣ２１６が所定位置にない場合は、反転ローラ移動モータ２１３を駆動してアームＣを回転させる（図６（ｂ）のＳｔｅｐ Ｓ４）。そして、Ph1について、次回ポーリング時の制御フェーズの値として１をセットする（Ｓｔｅｐ Ｓ５）。なお、図６（ａ）に示す第２番目のサブルーチンＳ２において、Ph2が０にセットされている場合、図８（ｄ）に示すようにサブルーチンＳ２は、何も処理をしない。一方、すでにアームＣ２１６が所定位置にある場合は、次回の制御フェーズとしてPh1に２を、Ph2に１をセットして終了する（Ｓｔｅｐ Ｓ６）。
【００４３】
Ph1が１に設定されている場合、次回のポーリングで反転ローラ制御ルーチンが呼ばれたときにサブルーチンＳ１では、アームＣが回転して所定位置に達したかどうかをチェックする（図６（ｃ）Ｓｔｅｐ Ｓ７）。アームＣ２１６が所定位置に達していなければ、何もせずにルーチンを終了する。Ph2も０のままであるので、サブルーチンＳ２も何も処理せずに終了する。このようにして、ポーリングの度にアームＣ２１６が所定位置に達したかどうかのチェックを行う。そして、アームＣ２１６が所定位置に達したら、反転ローラ移動モータを停止する（図６（ｃ）Ｓｔｅｐ Ｓ８。そして、次回の制御フェーズとしてPh1に２をセットし、Ｐｈ２に１をセットする（Ｓｔｅｐ Ｓ９）。
【００４４】
Ph1に２が、Ｐｈ２に１がセットされた後の、次回のポーリングでは、まず、サブルーチンＳ１で、第１搬送路からのシート排出があるかどうかを調べる（図６（ｄ）Ｓｔｅｐ Ｓ１０）。例えば、シートを給紙トレイから給紙し、排紙トレイまでの搬送制御を行う制御ルーチンから情報を取得することができる。シートの排出があると判断した場合、第１搬送路給紙モータ２０１ａを回転させて、第１搬送路終端部の反転ローラ対を駆動する（Ｓｔｅｐ Ｓ１１）。そして、次回の制御フェーズとして、Ph1に３をセットする（Ｓｔｅｐ Ｓ１２）。一方、シート排出がないと判断した場合は、何もせずに終了し、次回のポーリングでも第１搬送路からのシート排出有無の判定を行う。
【００４５】
次に、サブルーチンＳ２ではPh2に１がセットされているので、第２搬送路給紙モータ２０１ｂを駆動して、第２搬送路始端部の反転ローラ対を回転させ（図８（ｂ）Ｓｔｅｐ Ｓ２６）、図１（ｄ）に示すように反転ローラ対に保持されているシートを第２搬送路へ給送する。そして、前記シートを完全に給送し終えるまでの時間をタイマにセットし（Ｓｔｅｐ Ｓ２７）、次回の制御フェーズとしてPh2に２をセットして（Ｓｔｅｐ Ｓ２８）終了する。ここで、タイマにセットする時間は、搬送するシートの長さと搬送速度とから求めることができる。シートの長さは、例えば、シートを給紙トレイから給紙し、排紙トレイまでの搬送制御を行う制御ルーチンから情報を取得することができる。あるいは、第１搬送路の排紙検出スイッチ６４をシートが通過する時間を計測し、第１搬送路の搬送速度を乗ずることによって求めることができる。ここで、第１および第２搬送路の搬送速度は、予め決められた定数である。
【００４６】
これ以降、サブルーチンＳ１の制御フェーズは、第１搬送路からのシート排出に応じて進行し、Ｓ２との制御フェーズは第２搬送路へのシート給送に応じてそれぞれ独立に進行するので、まず、サブルーチンＳ２についてのみ説明する。
【００４７】
次回ポーリングで、Ph2が２であるので、前記タイマが終了したかどうかの判定を行う（図８（ｃ）Ｓｔｅｐ Ｓ２９）。タイマが終了していなければ、何もせずに終了し、タイマが終了するまで同じ判定を繰り返す。タイマが終了し、シートＰを完全に給送し終えたら、第２搬送路給紙モータ２０１ｂを停止し（Ｓｔｅｐ Ｓ３０）、次回の制御フェーズとしてPh2に３をセットする（Ｓｔｅｐ Ｓ３１）。
以降のポーリングでは、Ph2が３であるので、図８（ｄ）に示すように何もせずに処理を終了する。
【００４８】
一方、Ph1が３以降のサブルーチンＳ１の処理は、以下のように進行する。まず、第１搬送路から排出されるシートの後端が、第１搬送路の後端部手前にある排紙検出スイッチ６４を通過したかどうかを判定する（図７（ａ）Ｓｔｅｐ Ｓ１３）。シート後端が通過するまでこの判定を繰り返す。シート後端が通過したことを検知したら、タイマをセットしてシート後端部がさらに進んで反転ローラ対の手前に達するまで遅延時間をおく。そして、次回の制御フェーズとしてPh1に４をセットする（Ｓｔｅｐ Ｓ１５）。
【００４９】
次回のポーリングでは、セットした前記タイマの終了を待つ（図７（ｂ）Ｓｔｅｐ Ｓ１６）。タイマが終了するまでは、何もせずに処理を終了する。そして、前記タイマが終了したら、第１搬送路排紙モータお２０１ａを停止して第１搬送路終端部の反転ローラ対が排出されたシートＰの後端部を保持した状態で停止させる（Ｓｔｅｐ Ｓ１７）。シートＰと反転ローラ対の位置関係は、図１（ｂ）に示している。そして、次回の制御フェーズとして、Ph1に５をセットする（Ｓｔｅｐ Ｓ１８）。
【００５０】
次回のポーリングでは、第２搬送路へのシートの給送が完了するのを待つために、静的変数Ph2が３かどうかを判定する（図７（ｃ）Ｓｔｅｐ Ｓ１９）。Ph2が３でなければ、何もせずに処理を終了する。Ph2が３になったら、次回の制御フェーズとして、Ph1に６をセットする。
【００５１】
次回のポーリングでは、反転ローラ移動モータ２１３を駆動してアームＣを回転させる（図７（ｄ）のＳｔｅｐ Ｓ２１）。そして、次回ポーリング時の制御フェーズの値としてPh1に７をセットする（Ｓｔｅｐ Ｓ２２）。
【００５２】
次回のポーリングでは、アームＣが１８０度回転して所定位置に達したかどうかをチェックする（図８（ａ）Ｓｔｅｐ Ｓ２３）。アームＣ２１６が所定位置に達していなければ、何もせずにルーチンを終了する。アームＣ２１６が所定位置に達したら、反転ローラ移動モータを停止する（図８（ａ）Ｓｔｅｐ Ｓ２４。そして、次回の制御フェーズとしてPh1に２をセットし、Ｐｈ２に１をセットする（Ｓｔｅｐ Ｓ２５）。この制御フェーズの設定は、アームＣの初期化が完了したときと同じである。従って、次回ポーリングでは、サブルーチンＳ１は第１搬送路からのシート排出待ち処理（図６（ｄ）に示す）を、サブルーチンＳ２は、保持したシートの第２搬送路への給送処理（図８（ｂ）に示す）を行う。以降、前述の処理を繰り返し実行する。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態に係る反転ユニットにおいて、反転ローラ対の位置を入れ替える際の動きを示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を表す概略断面図である。
【図３】図２の画像形成装置におけるプリンタ部の詳細を示す概略断面図である。
【図４】この発明に係る反転ユニットの概略構造の一例を示す立面図である。
【図５】図４の反転ユニットの駆動機構を横方向から見た場合の構造を示す断面図である。
【図６】シートを順次反転搬送する場合の反転ユニットの制御手順のうち第１の制御手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】シートを順次反転搬送する場合の反転ユニットの制御手順のうち第２の制御手順の一例を示すフローチャートである。
【図８】シートを順次反転搬送する場合の反転ユニットの制御手順のうち第３の制御手順の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１ 原稿読み取り部（画像読取り手段）
１ａ 自動原稿搬送装置
１ｂ 画像読取装置支持台
２ プリンタ部（画像形成部）
３ 給紙ユニット部
４ 感光体ドラム
５ 帯電ユニット
６ 光走査ユニット
７ 現像ユニット
７ｂ トナーホッパ
８ 転写ユニット
９ クリーニングユニット
１１，１２，１３，１４ 給紙トレイ
１５、１６ 給紙搬送路
２０ 電子写真プロセス部
２１ 定着ユニット（定着部）
２１ａ 定着ローラ（加熱ローラ）
２１ｂ 加圧ローラ
２１ｃ 温度センサ
２１ｄ ヒータ
３１ プラテンガラス
３２ コピーランプユニット
３２ａ コピーランプ、光源
３２ｂ 第１ミラー
３３ 第２ミラー
３４ 第３ミラー
３５ 光学レンズ
３６ ＣＣＤ
４２ 第１搬送路
４４ 両面搬送路
６０ 反転ユニット
６１ａ、６１ｂ、 反転ローラ（上側）
６２ａ、６２ｂ 反転ローラ（下側）
６３ 第２搬送路
６４ 排紙検出スイッチ
６５ 排紙トレイ
１００ 画像形成装置
１０１ 後処理装置
１０２ 中継搬送装置
１０３ 受け取り搬送部
１０４，１０５ シート排出部
１０６ 大容量給紙トレイ
１０７ 昇降トレイ
１０８ 大容量給紙トレイからの給紙搬送路
２０１ａ 第１搬送路排紙モータ
２０１ｂ 第２搬送路給紙モータ
２０２ａ 第１搬送路排紙モータ駆動シャフト
２０２ｂ 第２搬送路給紙モータ駆動シャフト
２０３ａ 第１搬送路排紙モータ駆動ギヤ
２０３ｂ 第２搬送路給紙モータ駆動ギヤ
２０４ａ、２０４ｂ、２０６ａ、２０６ｂ 反転ローラ駆動ギヤ
２０５ａ、２０５ｂ、２０７ａ、２０７ｂ 反転ローラ駆動シャフト
２０８ａ アームＡ（シャフトＡ２０９ａに固定）
２０８ｂ アームＢ（シャフトＢ２０９ｂに固定）
２０９ａ シャフトＡ
２０９ｂ シャフトＢ
２１０ａ 衛星ギヤＡ（シャフトＡ２０９ａに固定）
２１０ｂ 衛星ギヤＢ（シャフトＢ２０９ｂに固定）
２１１ 惑星ギヤ（内シャフト２１２に固定）
２１２ 内シャフト
２１３ 反転ローラ移動モータ
２１４ 反転ローラ移動モータ駆動シャフト
２１５ 外シャフト
２１６ アームＣ（外シャフト２１５に固定）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートの反転搬送装置およびそれを備えてなる画像形成装置、シート反転搬送方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置では、シート状の記録媒体（記録紙等。以下シートという）を再循環させてシートの両面に画像形成を行うため、シート搬送方向を逆にしてそれまでの後端側を先端側にして搬送しシートの裏面に画像を形成することが行われる。装置が複数の排出部を備えている場合にも、搬送経路中でシートの搬送方向を逆にしてその先の排出部や後処理装置へシートを搬送する場合がある。このような装置では、シートの搬送経路中に前述のようにシートを反転させる反転搬送部が設けられる。近年、省資源、資料保管スペースの削減等の事情から両面への画像形成が普及し、またシートの後処理の高機能化に伴って排出部の数が増えたことから反転搬送部を設けた装置の割合も増加する傾向にある。
【０００３】
また、近年、画像形成装置の小型化、占有面積の削減が求められている。画像形成装置の占有面積を少なくするため、装置の下部に配置されたシートの供給部（給紙部）からシートを上方向に搬送し、そのシートに対する現像剤（トナー）の転写による画像形成、及び定着部（定着装置）による加熱定着を行った後に加熱定着後のシートを略水平方向へ方向転換させて搬送し、装置外へ排出するか若しくは後処理装置へ送出するようにしたタイプの画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなタイプの画像形成装置では、通常、原稿から画像を読み取る画像読み取り部（スキャナ部）が、装置最上部に配置される。
【特許文献１】特開２００３−３１６１００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、シートを搬送し反転搬送部で逆転させて排出する場合、一枚のシートを反転して搬送する間は、次のシートを反転搬送部へ侵入させることができない。前後のシートの搬送間隔はこの反転搬送に要する間隔よりも狭めることができず、これによって印刷処理のスピードが制約を受けてしまう。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、シートの反転搬送に於いてシート一枚あたりの搬送時間を短縮してロスを少なくし、印刷スピードを上げることのできる反転搬送装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、給紙部から順次給送されるシートを搬送する第１搬送路と、シートが第１搬送路を通過するときの後端側が先端側になる方向に前記シートをさらに搬送する第２搬送路と、二組の反転ローラ対であって各反転ローラ対は上ローラと下ローラからなり、第１搬送路終端部の第１位置で第１搬送路から排出されたシートを挟持して第２搬送路始端部の第２位置から挟持したシートを給送する反転ローラ対と、各反転ローラ対を支持して前記第１位置から前記第２位置へ移動させ、第２位置でシートの給送を終えた後さらに前記反転ローラ対を第２位置から第１位置へ移動させる反転ユニットと、一方の反転ローラ対を駆動して前のシートを第２位置で給送すると共に他方の反転ローラ対を駆動して第１搬送路から排出される次のシートを第１位置で挟持させ、一方の反転ローラ対が前のシートの給送を完了しかつ他方の反転ローラ対が次のシートを挟持したときに各反転ローラ対を第１位置と第２位置の間で移動させる反転ユニット制御部とを備えることを特徴とするシート反転搬送装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、一方の反転ローラ対で前のシートを第２位置で給送すると共に他方の反転ローラ対で第１搬送路から排出される次のシートを挟持させ、一方の反転ローラ対が前のシートの給送を完了しかつ他方の反転ローラ対が次のシートを挟持したときに各反転ローラ対を第１位置と第２位置の間で移動させるので、二組の反転ローラ対で交互にシートを給送することができる。反転ユニットが一組の反転ローラ対のみで構成される場合のように、前のシートを第２搬送路へ給送した後に反転ローラが第１搬送路の終端部に待機するまでの間、次のシートを反転搬送部へ進入させないようにシートの給紙間隔をあける必要がない。このため、シートの給送間隔を短縮することができ、一組だけの反転ローラ対の場合に比べて単位時間当たりのシート搬送枚数を多く設定して効率よくシートを搬送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
この発明のシート反転搬送装置は、給紙部から順次給送されるシートを搬送する第１搬送路と、第１搬送路から排出されたシートが第１搬送路を通過するときの後端側が先端側になる方向に前記シートをさらに搬送する第２搬送路と、二組の反転ローラ対であって各反転ローラ対は上ローラと下ローラからなり、第１搬送路終端部の第１位置で第１搬送路から排出されたシートを挟持して第２搬送路始端部の第２位置から挟持したシートを給送する反転ローラ対と、各反転ローラ対を支持して前記第１位置から前記第２位置へ移動させ、第２位置でシートの給送を終えた後さらに前記反転ローラ対を第２位置から第１位置へ移動させる反転ユニットと、一方の反転ローラ対を駆動して前のシートを第２位置で給送すると共に他方の反転ローラ対を駆動して第１搬送路から排出される次のシートを第１位置で挟持させ、一方の反転ローラ対が前のシートの給送を完了しかつ他方の反転ローラ対が次のシートを挟持したときに各反転ローラ対を第１位置と第２位置の間で移動させる反転ユニット制御部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
ここで、シートは、給送部から前後の間隔をあけて順次給送されて第１搬送路を通過する。反転ユニットは、二組の反転ローラ対を支持して第１位置と第２位置との間を移動させる機構であって、前記反転ローラ対を移動させるための駆動機構、各反転ローラ対を互いに独立して駆動する駆動機構を含む。各駆動機構は、それぞれ独立した駆動源としてのモータを有していてもよい。駆動源のモータには、たとえばステッピングモータを適用することができるが、これに限定されず、ＤＣモータなど他の種類のモータであってもよい。そして、前記各駆動機構の駆動のタイミングや駆動の方向は、反転ユニット制御部によって制御される。
【００１０】
また、反転ユニット制御部は、例えばセンサ等からの信号を入力し、モータ等の付加を駆動する入出力回路、入出力回路から入力信号を得、あるいは出力信号を制御するマイクロコンピュータ、前記マイクロコンピュータの処理実行手順を示すプログラムを格納するＲＯＭ、作業用のエリアを提供するＲＡＭなどを用いて構成することができる。
【００１１】
前記反転ユニットが、各反転ローラ対の上ローラと下ローラとの上下の相対位置を保持しながら前記反転ローラ対を第１位置と第２位置との間で移動させるように構成してもよい。このようにすれば、第１位置で反転ローラ対に挟持されたシートの後端部を先端側にして第２搬送路へ給送することができるので、第２搬送路へのシート給送時には、先端付近を挟持した状態で確実にシートを第２搬送路へ案内することができる。
【００１２】
また、前記反転ユニットが、前記第１位置と前記第２位置との中間にある点を旋回軸として各反転ローラ対を旋回させると共に各反転ローラ対のニップ部を通る回転軸を中心に各反転ローラ対を回転させることによって各反転ローラ対をその上下を保持しながら第１位置と第２位置との間で移動させるようにしてもよい。このようにすれば、単純な機構で反転ローラ対を第１位置と第２位置との間で移動させることができる。単純な機構で反転ユニットが実現できるので、反転ユニットを小型化することができ、安価に製造できるだけでなく、反転ローラ対の移動を短時間に行うことができる。
【００１３】
さらにまた、前記反転ユニット制御部が、第１位置で一方の反転ローラ対に後端部を挟持されたシートの後端の延長上を他方の反転ローラ対が通過するように各反転ユニットを第１位置から第２位置へ移動させるようにしてもよい。このようにすれば、一方の反転ローラ対がシートを挟持した状態で、シートが他方の反転ローラ対に接触することなく第１位置から第２位置へ移動させることができるので、スムーズに反転ローラ対を移動させることができる。
【００１４】
前記反転ユニット制御部が、一方の反転ローラ対を第１位置で待機させ、第１搬送路の搬送方向に反転ローラ対を駆動して第１搬送路から排出されたシートの後端部を挟持するところまで搬送した後にシート搬送を停止し、シートを挟持した前記反転ローラ対を第２位置へ移動させ、第２位置の反転ローラ対を駆動して挟持したシートを第２搬送路へ給送すると共に、他方の反転ユニットを第１位置で待機させて第１搬送路から排出されたシートを搬送して後端部を挟持させるようにしてもよい。このようにすれば、二組の反転ローラ対で第１搬送路からのシートを交互に挟持させ、第２搬送路へ給送することができる。
また、前記第１搬送路が、その終端部の手前に配置されて第１搬送路を通過するシートの後端を検知するシート検知センサを備え、前記反転ユニット制御部が、シート検知センサからのシート後端の検知信号に基づいて第１位置の反転ローラの駆動を停止させるようにしてもよい。このようにすれば、シート検知センサを用いて第１位置の反転ローラの駆動停止のタイミングを得ることができ、シートの後端部を確実に挟持させることができる。
【００１５】
また、この発明は、前述のシート反転搬送装置を備えてなる画像形成装置を提供する。この発明のシート反転装置を備えた画像形成装置は、シートの給送間隔を短縮して単位時間当たりのシート搬送枚数を多くできるので、反転搬送時の画像形成処理速度が、反転搬送を行わない場合に比べて大きく低下することがなく、効率のよい画像形成装置を実現することができる。
【００１６】
さらにまた別の観点から、この発明は、二組の反転ローラ対のうちの一方を第１搬送路終端部の第１位置で待機させ、第１搬送路の搬送方向に一方反転ローラ対を駆動して第１搬送路から排出されたシートの後端部を挟持するまで搬送した後にシート搬送を停止し、シートを挟持した前記反転ローラ対を第２搬送路始端部の第２位置へ移動させると共に、他方の反転ローラ対を前記第１位置へ移動させ、第１搬送路の搬送方向と逆方向に第２位置の反転ローラ対を駆動して挟持したシートを第２搬送路へ給送すると共に他方の反転ユニットを駆動して第１搬送路から排出される次のシートを搬送して後端部を挟持させ、一方の反転ローラ対が第２搬送路へのシート給送を完了しかつ他方の反転ローラ対が次のシートを挟持した後にシート給送後の一方の反転ローラ対を前記第１位置へ移動させると共にシートを挟持した他方の反転ローラ対を第２位置へ移動させるようにして二組の反転ローラ対で交互にシートを搬送するシート反転搬送方法を提供する。
【００１７】
この発明の反転搬送方法は、二組の反転ローラ対のうちの一方の反転ローラ対が第２搬送路へのシート給送を完了しかつ他方の反転ローラ対が次のシートを挟持した後にシート給送後の一方の反転ローラ対を前記第１位置へ移動させると共にシートを挟持した他方の反転ローラ対を第２位置へ移動させるようにして二組の反転ローラ対で交互にシートを搬送するので、反転ユニットが一組の反転ローラ対のみで構成される場合のように、前のシートを第２搬送路へ給送した後に反転ローラが第１搬送路の終端部に待機するまでの間、次のシートを反転搬送部へ進入させないようにシートの給紙間隔をあける必要がない。このため、シートの給送間隔を短縮することができ、一組だけの反転ローラ対の場合に比べて単位時間当たりのシート搬送枚数を多く設定して効率よくシートを搬送することができる。
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態及び実施例について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施の形態及び実施例は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００１８】
（実施の形態１）
ここに、図２は本発明の実施の形態に係る画像形成装置１００の構成を表す概略断面図、図３は、画像形成装置１００におけるプリンタ部２の詳細を示す概略断面図、図１は本発明の実施の形態に係るシートの排出と、反転搬送部としての反転ユニットの動きを示す説明図である。
【００１９】
まず、図２に示す、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の構成について説明する。画像形成装置１００は、複写機能及びプリンタ機能を併せ持つ複合機である。
本画像形成装置１００は、印刷モードとしてコピアモード（複写モード）、プリンタモード、ＦＡＸモードを有しており、不図示の操作部からの操作入力や、パーソナルコンピュータ等の外部ホスト装置からの印刷ジョブの受信に応じた印刷モードが、不図示の制御部によって選択される。
【００２０】
図２に示すように、本画像形成装置１００は、大きく分けて、最上部の原稿読み取り部１と、その下方に配置されたプリンタ部（画像形成部）２と、そのさらに下方に配置された給紙ユニット部３とを備えている。
原稿読み取り部１は、装置の外装前面部に配置される操作パネル（不図示）上の条件入力キー（印刷枚数／印刷倍率等々）の入力後に、操作パネルのスタートキーが操作されるとコピー動作を開始し、プラテンガラス３１上に載置された原稿の画像を読み取る。即ち、コピーランプユニット３２のコピーランプ３２ａ（光源）が点灯し、コピーランプユニット３２が水平移動しながら原稿への露光が開始される。コピーランプ３２ａにより原稿に照射された照射光は、原稿の画像情報を含む反射光（原稿からの反射光）となり、該反射光は、コピーランプユニット３２に設けられた第１ミラー３２ｂから第２ミラー３３、第３ミラー３４、光学レンズ３５から、ＣＣＤ３６へ入力されることによって読み取られる。
このようにして読み取られた画像情報は、不図示の制御部が備えるＣＣＤ回路で、光の画像情報が電気的信号に変換され、その画像情報信号は、設定された条件で画像処理が行われ、図３にその詳細示すプリンタ部２の光走査ユニット６へプリントデータとして送信される。
【００２１】
プリンタ部２は、シートに現像剤（トナー）による画像形成を行う電子写真プロセス部２０と、画像形成後のシートを定着ローラ２１ａ（加熱ローラ）と加圧ローラ２１ｂとの間に挟み込むことにより、シートに像（トナー像）を加熱定着する定着ユニット２１（定着部）とを具備している。この定着ローラ２１ａの内部には、ヒータ２１ｄが設けられており、このヒータへの供給電力は、定着ローラ２１ａの温度を検出する温度センサ２１ｃの検出温度が所定の定着温度に維持されるように、不図示の制御部によって制御される。
【００２２】
電子写真プロセス部２０は、感光体ドラム４と、これを中心としてその周囲に配置された、帯電ユニット５と、光走査ユニット６と、現像ユニット７と、転写ユニット８と、クリーニングユニット９とを具備している。
帯電ユニット５は、感光体ドラム４の表面を均一に帯電させるものであり、光走査ユニット６は、均一に帯電された感光体ドラム４上に光像を走査して静電潜像を書き込むもの、現像ユニット７は、光走査ユニット６によりプリントデータに従って書き込まれた静電潜像を現像剤により顕像化するものである。
【００２３】
また、転写ユニット８は、感光体ドラム４上に記録再現された画像をシート上に転写するものであり、クリーニングユニット９は、感光体ドラム４上に残留した現像剤を除去して、感光体ドラム４上に新たな画像を記録することができるようにするものである。
【００２４】
また、プリンタ部２の底部および図２の給紙ユニット部３は、複数のシートがセットされる給紙トレイ（シート供給部）１１・１２・１３・１４を備え、これにより、多彩なシートを例えばサイズ毎に各給紙トレイ１１〜１４に分別して収容することができる。給紙トレイ１１の下側には給紙トレイ１２が配置され、さらにその下側に給紙トレイ１３が配置され、その下側に給紙トレイ１４が配置されている。
【００２５】
そして、給紙ユニット部３は、給紙トレイ１２〜１４に収容されたシートをプリンタ部２に向かって搬送するために、給紙搬送路１６を備えている。給紙搬送路１５は、プリンタ部本体給紙トレイ１１および給紙トレイ１２・１３・１４から給紙搬送路１６を経て搬送されたシートをプリンタ部２に向かって搬送するものである。
このようにして給紙ユニット部３の内部には、給紙トレイ１２〜１４と、給紙搬送路１６とが効率よく配置され、給紙ユニット部３の省スペース化が実現されている。
なお、各給紙トレイ１１〜１４にシートをセットする場合は、当該画像形成装置１００本体の前面側方向に目的の給紙トレイ１１〜１４を引き出してシートの補給を行う。
【００２６】
当該画像形成装置１００においてシートに画像形成が行われる際には、給紙トレイ１１〜１４の中から１つのトレイが選択され、選択されたトレイからシートが１枚ずつ分離して搬出される。
給紙トレイ１１〜１４から搬出（供給）されたシートは、給紙搬送路１５を経由後、上方向へ搬送されて感光体ドラム４と転写ユニット８との間に供給される。そして、供給されたシートに、転写ユニット８によって感光体ドラム４上に記録再現された画像が転写される。
画像形成後のシートは、さらに上方に配置された定着ユニット２１（定着部）に搬送され、該定着ユニット２１においてトナー像が加熱定着される。
【００２７】
そして、前記定着ユニット２１による加熱定着後のシートは、第１搬送路４２内に送出されることによってさらに上方向へ導かれ、さらに、前記定着ユニット２１の上方で略水平方向へ方向転換されて搬送される。これによりシートは第２搬送路６５へ排出されるか、若しくは後処理装置１０１への送出がなされる、又はシートがターンバックにより両面搬送路４４へ再循環されてシート両面への画像形成が行われる。
【００２８】
この場合、シートは、第１搬送路４２の終端部に待機している反転ユニット６０内の一方の反転ローラ対６１ａ、６２ａによって、第２搬送路６５へ先端部が搬送されシート後端部が、排紙検出スイッチ６４をOFFしてから所定時間の後に、反転ユニット６０内の反転ローラ対６１ａ，６２ａが一旦停止する。そして、シートの後端部を保持した状態で反転ユニット６０の２組の反転ローラ対、６１ａ、６２ａと６１ｂ、６２ｂとの位置を入れ替えて反転ローラ対６１ａ，６２ａを第２搬送路６３の始端部に移動する。このとき、反転ローラ対６１ａ，６２ａに保持されたシートが他方の反転ローラ対６１ｂ、６２ｂと接触しないように、反転ローラ対６１ａ，６２ａは、第１搬送路から遠いほうの経路を経て第２搬送路６３の始端部へ移動させる。その後、反転ローラ対６１ａ，６２ａを逆転してシートを第２搬送路６３へ案内する。第２搬送路６３は、その先が両面搬送路４４または後処理装置１０１に達する。
【００２９】
一方、反転ユニット６０の他方の反転ローラ対６１ｂ、６２ｂは、それ以前に保持していたシートを第２搬送路６３へ搬送し終えた状態で第２搬送路６３の始端部に待機しているが、前述のように一方の反転ローラ対６１ａ、６２ｂが上昇すると同時に第１搬送路４２の終端部の高さへ降下し、それまで排出ローラ６１ａが待機していた位置で待機する。その後、反転ユニット６０内の反転ローラ対６１ｂ、６２ｂを第１搬送路４２の搬送方向へ回転させ、第１搬送路４２から排出される次のシートの先端部を第２搬送路６５へ搬送する。そして、次のシートの後端部を保持した状態で反転ローラ対６１ｂ、６２ｂを停止する。その間に、反転ローラ対６１ａ，６２ａが第２搬送路６３へ前のシートを給送し終えたら、次のシートを保持した反転ローラ対６１ｂ、６２ｂを第２搬送路６３の始端部へ移動させ、かわりに反転ローラ対６１ａ，６２ａを第１搬送路の終端位置に移動させる。このようにして反転ユニット６０の反転ローラ対６１ａ、６２ａの対と６１ｂ、６２ｂの対とが移動してその待機位置を順次交代し、交互にシートの反転搬送を行う。
【００３０】
（実施の形態２）
この実施の形態では、反転ユニットの構造の一例をさらに詳細に説明する。図４は、この発明に係る反転ユニットの概略構造の一例を示す立面図である。図４で２組の２点鎖線の平行線のうち、下側の平行線４２は、第１搬送路の終端部を示している。第１搬送路から排出されるシートは、図４を見たとき、紙面の手前側から奥側へ搬送され、第１搬送路から排出されたシートは、その延長上の位置に待機している搬送ローラ６１ａ，６２ａの対に挟まれて搬送されるように構成される。一方、上側の平行線６３は、第２搬送路の始端部を示している。反転ローラ対６１ｂ、６２ｂに保持されて第２搬送路へ給送されるシートは、図４を見たとき、紙面の奥側から手前側へ給送される。
【００３１】
図４で、第１搬送路排紙モータ２０１ａは、反転ローラ対（図４に示す反転ローラ対の待機状態では６１ａ、６２ａ）を駆動して、第１搬送路から排出されるシートを第１搬送路終端部で待機する反転ローラ対６１ａ、６２ａによって排紙搬送するためのモータである。前記モータ２０１ａからの駆動は、第１搬送路排紙モータ駆動シャフト２０２ａ、第１搬送路排紙モータ駆動ギヤ２０３ａ、反転ローラ駆動ギヤ２０４ａ、反転ローラ駆動シャフト２０５ａを経て下側の反転ローラ６２ａに伝達されると共に、前記反転ローラ駆動ギヤ２０４ａから反転ローラ駆動ギヤ２０６ａ、反転ローラ駆動シャフト２０７ａを経て上側の反転ローラ６１ａに伝達される。
【００３２】
一方、第２搬送路給紙モータ２０１ｂは、反転ローラ対（図４に示す反転ローラ対の待機状態では６１ｂ、６２ｂ）を駆動して、第２搬送路へ搬送するシートを第２搬送路始端部で待機する反転ローラ対６１ｂ、６２ｂから給送するためのモータである。前記モータ２０１ｂからの駆動は、第２搬送路給紙モータ駆動シャフト２０２ｂ、第２搬送路給紙モータ駆動ギヤ２０３ｂ、反転ローラ駆動ギヤ２０４ｂ、反転ローラ駆動シャフト２０５ｂを経て上側の反転ローラ６１ｂに伝達されると共に、前記反転ローラ駆動ギヤ２０４ｂから反転ローラ駆動ギヤ２０６ｂ、反転ローラ駆動シャフト２０７ｂを経て下側の反転ローラ６２ｂに伝達される。
【００３３】
また、反転ローラ移動モータ２１３は、反転ユニット６０内の２組の反転ローラ対６１ａ，６２ａと６１ｂ、６２ｂとの待機位置を交換するための駆動モータである。反転ローラ移動モータ２１３からの駆動は、反転ローラ移動モータ駆動シャフト２１４、外シャフト２１５ならびに外シャフトに固定されたアームＣ２１６へ伝達される。アームＣ２１６の両端にはアームＣ２１６に対して回転可能なシャフトＡ２０９ａ，シャフトＢ２０９ｂが取り付けられている。そして、前記シャフトＡ２０９ａには衛星ギヤＡ２１０ａとアームＡ２０８ａとが固定されている。また、前記シャフトＢ２０９ｂには衛星ギヤＢ２１０ｂとアームＢ２０８ｂとが固定されている。そして、衛星ギヤＡ２０８ａおよび衛星ギヤＢ２０８ｂは、アームＣ２１６がモータ２１３に駆動されて回転しても静止して回転しない惑星ギヤ２１１と係合している。惑星ギヤ２１１は、内シャフト２１２に固定されている。
【００３４】
図５は、図４の反転ユニットの駆動機構を横方向から見た場合の構造を示す断面図である。図５（ａ），（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ図４に示すＡ−Ａ’断面、Ｂ−Ｂ’断面、Ｃ−Ｃ’断面、Ｄ−Ｄ’断面の様子を示す。図４と同じものには同じ符号を付している。また、図５（ａ），（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）間で同じものであることが明らかなものは符合を省略している。
【００３５】
次に、２組の反転ローラ対６１ａ，６２ａと６１ｂ、６２ｂとを移動して入れ替えるときの反転ユニットの動きを説明する。図１は、図４，５に示す反転ユニットにおいて、反転ローラ対の位置を入れ替える際の動きを示す説明図である。図１（ａ）は入れ替え前の反転ローラ対の位置を示しており、図５（ｃ）に対応する。図１（ａ）の第１搬送路４２の終端部から排紙されたシートＰは、第１搬送路４２の終端部で待機し、モータ２０１ａから駆動ギヤ２０３ａ等を経て駆動力が伝達される反転ローラ対６１ａ，６２ａで矢印Ｔ１の方向へ搬送される。シートＰの後端が、図３に示す排紙検出スイッチ６４を離れてから所定時間経過後、モータ２０１ａを停止させ、モータ反転ローラ対６１ａ，６２ａの搬送を停止させる。このとき、シートＰの後端部は、第１搬送路４２から排出されて、反転ローラ対６１ａ，６２ａに保持されている。
【００３６】
次に、反転ローラ移動モータ２１３を駆動してアームＣ２１６を反時計方向、即ちシートＰの先端部が移動する他方の反転ローラ対と接触しない方向に１８０度回転させる。モータ２１３を駆動すると、アームＣ２１６が回転し、アームＣ２１６の両端に取り付けられたシャフトＡ２０９ａおよびシャフトＢ２０９ｂが惑星ギヤ２１１の軸である内シャフト２１２を中心に旋回する。しかし、内シャフト２１２と、それに固定された惑星ギヤ２１１は回転しないので、シャフトＡ２０９ａに固定されたアームＡ２０８ａおよびシャフトＢ２０９ｂに固定されたアームＢ２０８ｂは、それぞれアームの垂直方向に対する角度を維持したまま旋回する。アームＡ２０８ａの両端には、反転ローラ６１ａの駆動シャフト２０７ａ、反転ローラ６２ａの駆動シャフト２０５ａが回転可能に取り付けられている。また、アームＢ２０８ｂの両端には、反転ローラ６１ｂの駆動シャフト２０５ｂ、反転ローラ６２ｂの駆動シャフト２０７ｂが回転可能に取り付けられている。従って、アームＣ２１６が回転すると、一方の反転ローラ対６１ａ，６２ａと６１ｂ、６２ｂとがそれぞれローラ対の上下を維持したままの状態で旋回し、互いの反転ローラ対の位置が入れ替わる。
【００３７】
なお、アームＣ２１６が回転中は、シートを保持した反転ローラ対６１ａ、６２ａへの駆動がはずれ、自由回転できる状態になるが、この状態で保持されたシートが落下しない程度の適度な制動力を持たせてシートを保持する。あるいは、第１搬送路排紙モータ駆動ギヤ２０３ａと反転ローラ駆動ギヤ２０４ａとの係合が外れたときに、反転ローラ対の自由回転を防止するようなラッチ機構を設けてもよい。
【００３８】
モータ２１３の停止位置は、図示しない位置検知センサでアームＣ２１６の位置を検知することによって決定することができる。前記位置検知センサとしては、例えば、光学式の透過型センサ（フォトインタラプタと呼ばれるもの）を用い、アームＣ２１６の一部に突起部を設け、アームＣ２１６が回転前の位置から１８０度回転して所定位置に達したときに前記センサを遮光し、そのセンサからの検知信号をトリガにモータの駆動を停止させるように構成すればよい。
【００３９】
図１（ｂ）、（ｃ）は、それぞれアームＣ２１６の回転につれて、２組の反転ローラ対６１ａ，６２ａと６１ｂ、６２ｂとが６０度、１２０度の位置にある状態を示している。図１（ｄ）は、２組の反転ローラ対の上下の待機位置が入れ替わった位置で停止し、その後モータ２０１ｂを駆動してギヤ２０３ｂ等を経て反転ローラ対６１ａ，６１ｂを回転させ、保持されたシートＰを第２搬送路６３へ給送する状態を示す。このとき、下側の反転ローラ対６１ｂ、６２ｂは、第１搬送路４２から次に排紙されるシートを搬送するべく、モータ２０１ａによって駆動される。
【００４０】
（実施の形態３）
この実施の形態では、実施の形態１および２で説明した反転ユニットの動作を制御する反転ユニット制御部の処理手順の一例について説明する。図示しない反転ユニットの制御部は、排紙検出スイッチ６４や、アームＣ２１６の回転位置を検出するための前述したようなセンサ（不図示）等の入力信号や時間を計時するタイマ部（不図示）などの情報に基づいて、モータ２０１ａ、２０１ｂ、２１３の回転と停止を制御する。この実施の形態の反転ユニット制御部は、前記センサ等からの信号を入力しモータ等の付加を駆動するための入出力回路と、マイクロコンピュータ、前記マイクロコンピュータの処理実行手順を示すプログラムを格納するＲＯＭ、作業用のエリアを提供するＲＡＭなどを用いて構成される。なお、マイクロコンピュータやＲＯＭ，ＲＡＭは、反転ユニットの制御に専用のものを用いてもよいが、画像形成装置１００の他の部分の制御を行う制御部の一部として構成されてもよい。
【００４１】
図６〜８は、シートを順次反転搬送する場合の反転ユニットの制御手順の一例を示すフローチャートである。図６〜８のフローチャートに示す反転ユニットの各制御ルーチンは、シート搬送制御に必要な制御精度に対して十分短い時間間隔で繰り返し呼び出される。いわゆる、ポーリング処理や、タイマ割り込みのルーチンである。そして、前記制御ルーチンが呼ばれたときの実行内容は、以前の制御ルーチン実行時にセットされてＲＡＭ上に保持されている２つの静的変数Ph1とPh2によって決まる。ここで、静的変数Ph1は、図６（ａ）に示す制御ルーチンの第１番目のサブルーチンＳ１の処理内容を示す変数である。そして、Ph1は、第１搬送路終端部に位置する反転ローラ対を駆動する第１搬送路排紙モータ２０１ａの制御と、アームＣ２１６を回転させる反転ローラ移動モータ２１３の駆動制御とに関する制御フェーズである。また、静的変数Ph2は、図６（ａ）に示す制御ルーチンの第２番目のサブルーチンＳ２の処理内容を示す変数である。そして、Ph2は、第２搬送路始端部に位置する反転ローラ対を駆動する第２搬送路給紙モータ２０１ｂの制御に関する制御フェーズである。
【００４２】
電源投入はPh1およびPh2が初期化されて０である。電源投入後、反転ユニットのアームＣ２１６の位置が不明であることが想定される。そこで、Ph1が０の場合に、まずアームＣ２１６が所定の位置からずれているかどうかを確認する（図６（ｂ）のＳｔｅｐ Ｓ３）。そして、アームＣ２１６が所定位置にない場合は、反転ローラ移動モータ２１３を駆動してアームＣを回転させる（図６（ｂ）のＳｔｅｐ Ｓ４）。そして、Ph1について、次回ポーリング時の制御フェーズの値として１をセットする（Ｓｔｅｐ Ｓ５）。なお、図６（ａ）に示す第２番目のサブルーチンＳ２において、Ph2が０にセットされている場合、図８（ｄ）に示すようにサブルーチンＳ２は、何も処理をしない。一方、すでにアームＣ２１６が所定位置にある場合は、次回の制御フェーズとしてPh1に２を、Ph2に１をセットして終了する（Ｓｔｅｐ Ｓ６）。
【００４３】
Ph1が１に設定されている場合、次回のポーリングで反転ローラ制御ルーチンが呼ばれたときにサブルーチンＳ１では、アームＣが回転して所定位置に達したかどうかをチェックする（図６（ｃ）Ｓｔｅｐ Ｓ７）。アームＣ２１６が所定位置に達していなければ、何もせずにルーチンを終了する。Ph2も０のままであるので、サブルーチンＳ２も何も処理せずに終了する。このようにして、ポーリングの度にアームＣ２１６が所定位置に達したかどうかのチェックを行う。そして、アームＣ２１６が所定位置に達したら、反転ローラ移動モータを停止する（図６（ｃ）Ｓｔｅｐ Ｓ８。そして、次回の制御フェーズとしてPh1に２をセットし、Ｐｈ２に１をセットする（Ｓｔｅｐ Ｓ９）。
【００４４】
Ph1に２が、Ｐｈ２に１がセットされた後の、次回のポーリングでは、まず、サブルーチンＳ１で、第１搬送路からのシート排出があるかどうかを調べる（図６（ｄ）Ｓｔｅｐ Ｓ１０）。例えば、シートを給紙トレイから給紙し、排紙トレイまでの搬送制御を行う制御ルーチンから情報を取得することができる。シートの排出があると判断した場合、第１搬送路給紙モータ２０１ａを回転させて、第１搬送路終端部の反転ローラ対を駆動する（Ｓｔｅｐ Ｓ１１）。そして、次回の制御フェーズとして、Ph1に３をセットする（Ｓｔｅｐ Ｓ１２）。一方、シート排出がないと判断した場合は、何もせずに終了し、次回のポーリングでも第１搬送路からのシート排出有無の判定を行う。
【００４５】
次に、サブルーチンＳ２ではPh2に１がセットされているので、第２搬送路給紙モータ２０１ｂを駆動して、第２搬送路始端部の反転ローラ対を回転させ（図８（ｂ）Ｓｔｅｐ Ｓ２６）、図１（ｄ）に示すように反転ローラ対に保持されているシートを第２搬送路へ給送する。そして、前記シートを完全に給送し終えるまでの時間をタイマにセットし（Ｓｔｅｐ Ｓ２７）、次回の制御フェーズとしてPh2に２をセットして（Ｓｔｅｐ Ｓ２８）終了する。ここで、タイマにセットする時間は、搬送するシートの長さと搬送速度とから求めることができる。シートの長さは、例えば、シートを給紙トレイから給紙し、排紙トレイまでの搬送制御を行う制御ルーチンから情報を取得することができる。あるいは、第１搬送路の排紙検出スイッチ６４をシートが通過する時間を計測し、第１搬送路の搬送速度を乗ずることによって求めることができる。ここで、第１および第２搬送路の搬送速度は、予め決められた定数である。
【００４６】
これ以降、サブルーチンＳ１の制御フェーズは、第１搬送路からのシート排出に応じて進行し、Ｓ２との制御フェーズは第２搬送路へのシート給送に応じてそれぞれ独立に進行するので、まず、サブルーチンＳ２についてのみ説明する。
【００４７】
次回ポーリングで、Ph2が２であるので、前記タイマが終了したかどうかの判定を行う（図８（ｃ）Ｓｔｅｐ Ｓ２９）。タイマが終了していなければ、何もせずに終了し、タイマが終了するまで同じ判定を繰り返す。タイマが終了し、シートＰを完全に給送し終えたら、第２搬送路給紙モータ２０１ｂを停止し（Ｓｔｅｐ Ｓ３０）、次回の制御フェーズとしてPh2に３をセットする（Ｓｔｅｐ Ｓ３１）。
以降のポーリングでは、Ph2が３であるので、図８（ｄ）に示すように何もせずに処理を終了する。
【００４８】
一方、Ph1が３以降のサブルーチンＳ１の処理は、以下のように進行する。まず、第１搬送路から排出されるシートの後端が、第１搬送路の後端部手前にある排紙検出スイッチ６４を通過したかどうかを判定する（図７（ａ）Ｓｔｅｐ Ｓ１３）。シート後端が通過するまでこの判定を繰り返す。シート後端が通過したことを検知したら、タイマをセットしてシート後端部がさらに進んで反転ローラ対の手前に達するまで遅延時間をおく。そして、次回の制御フェーズとしてPh1に４をセットする（Ｓｔｅｐ Ｓ１５）。
【００４９】
次回のポーリングでは、セットした前記タイマの終了を待つ（図７（ｂ）Ｓｔｅｐ Ｓ１６）。タイマが終了するまでは、何もせずに処理を終了する。そして、前記タイマが終了したら、第１搬送路排紙モータお２０１ａを停止して第１搬送路終端部の反転ローラ対が排出されたシートＰの後端部を保持した状態で停止させる（Ｓｔｅｐ Ｓ１７）。シートＰと反転ローラ対の位置関係は、図１（ｂ）に示している。そして、次回の制御フェーズとして、Ph1に５をセットする（Ｓｔｅｐ Ｓ１８）。
【００５０】
次回のポーリングでは、第２搬送路へのシートの給送が完了するのを待つために、静的変数Ph2が３かどうかを判定する（図７（ｃ）Ｓｔｅｐ Ｓ１９）。Ph2が３でなければ、何もせずに処理を終了する。Ph2が３になったら、次回の制御フェーズとして、Ph1に６をセットする。
【００５１】
次回のポーリングでは、反転ローラ移動モータ２１３を駆動してアームＣを回転させる（図７（ｄ）のＳｔｅｐ Ｓ２１）。そして、次回ポーリング時の制御フェーズの値としてPh1に７をセットする（Ｓｔｅｐ Ｓ２２）。
【００５２】
次回のポーリングでは、アームＣが１８０度回転して所定位置に達したかどうかをチェックする（図８（ａ）Ｓｔｅｐ Ｓ２３）。アームＣ２１６が所定位置に達していなければ、何もせずにルーチンを終了する。アームＣ２１６が所定位置に達したら、反転ローラ移動モータを停止する（図８（ａ）Ｓｔｅｐ Ｓ２４。そして、次回の制御フェーズとしてPh1に２をセットし、Ｐｈ２に１をセットする（Ｓｔｅｐ Ｓ２５）。この制御フェーズの設定は、アームＣの初期化が完了したときと同じである。従って、次回ポーリングでは、サブルーチンＳ１は第１搬送路からのシート排出待ち処理（図６（ｄ）に示す）を、サブルーチンＳ２は、保持したシートの第２搬送路への給送処理（図８（ｂ）に示す）を行う。以降、前述の処理を繰り返し実行する。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態に係る反転ユニットにおいて、反転ローラ対の位置を入れ替える際の動きを示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を表す概略断面図である。
【図３】図２の画像形成装置におけるプリンタ部の詳細を示す概略断面図である。
【図４】この発明に係る反転ユニットの概略構造の一例を示す立面図である。
【図５】図４の反転ユニットの駆動機構を横方向から見た場合の構造を示す断面図である。
【図６】シートを順次反転搬送する場合の反転ユニットの制御手順のうち第１の制御手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】シートを順次反転搬送する場合の反転ユニットの制御手順のうち第２の制御手順の一例を示すフローチャートである。
【図８】シートを順次反転搬送する場合の反転ユニットの制御手順のうち第３の制御手順の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１ 原稿読み取り部（画像読取り手段）
１ａ 自動原稿搬送装置
１ｂ 画像読取装置支持台
２ プリンタ部（画像形成部）
３ 給紙ユニット部
４ 感光体ドラム
５ 帯電ユニット
６ 光走査ユニット
７ 現像ユニット
７ｂ トナーホッパ
８ 転写ユニット
９ クリーニングユニット
１１，１２，１３，１４ 給紙トレイ
１５、１６ 給紙搬送路
２０ 電子写真プロセス部
２１ 定着ユニット（定着部）
２１ａ 定着ローラ（加熱ローラ）
２１ｂ 加圧ローラ
２１ｃ 温度センサ
２１ｄ ヒータ
３１ プラテンガラス
３２ コピーランプユニット
３２ａ コピーランプ、光源
３２ｂ 第１ミラー
３３ 第２ミラー
３４ 第３ミラー
３５ 光学レンズ
３６ ＣＣＤ
４２ 第１搬送路
４４ 両面搬送路
６０ 反転ユニット
６１ａ、６１ｂ、 反転ローラ（上側）
６２ａ、６２ｂ 反転ローラ（下側）
６３ 第２搬送路
６４ 排紙検出スイッチ
６５ 排紙トレイ
１００ 画像形成装置
１０１ 後処理装置
１０２ 中継搬送装置
１０３ 受け取り搬送部
１０４，１０５ シート排出部
１０６ 大容量給紙トレイ
１０７ 昇降トレイ
１０８ 大容量給紙トレイからの給紙搬送路
２０１ａ 第１搬送路排紙モータ
２０１ｂ 第２搬送路給紙モータ
２０２ａ 第１搬送路排紙モータ駆動シャフト
２０２ｂ 第２搬送路給紙モータ駆動シャフト
２０３ａ 第１搬送路排紙モータ駆動ギヤ
２０３ｂ 第２搬送路給紙モータ駆動ギヤ
２０４ａ、２０４ｂ、２０６ａ、２０６ｂ 反転ローラ駆動ギヤ
２０５ａ、２０５ｂ、２０７ａ、２０７ｂ 反転ローラ駆動シャフト
２０８ａ アームＡ（シャフトＡ２０９ａに固定）
２０８ｂ アームＢ（シャフトＢ２０９ｂに固定）
２０９ａ シャフトＡ
２０９ｂ シャフトＢ
２１０ａ 衛星ギヤＡ（シャフトＡ２０９ａに固定）
２１０ｂ 衛星ギヤＢ（シャフトＢ２０９ｂに固定）
２１１ 惑星ギヤ（内シャフト２１２に固定）
２１２ 内シャフト
２１３ 反転ローラ移動モータ
２１４ 反転ローラ移動モータ駆動シャフト
２１５ 外シャフト
２１６ アームＣ（外シャフト２１５に固定）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給紙部から順次給送されるシートを搬送する第１搬送路と、
シートが第１搬送路を通過するときの後端側が先端側になる方向に前記シートをさらに搬送する第２搬送路と、
二組の反転ローラ対であって各反転ローラ対は上ローラと下ローラからなり、第１搬送路終端部の第１位置で第１搬送路から排出されたシートを挟持して第２搬送路始端部の第２位置から挟持したシートを給送する反転ローラ対と、
各反転ローラ対を支持して前記第１位置から前記第２位置へ移動させ、第２位置でシートの給送を終えた後さらに前記反転ローラ対を第２位置から第１位置へ移動させる反転ユニットと、
一方の反転ローラ対を駆動して前のシートを第２位置で給送すると共に他方の反転ローラ対を駆動して第１搬送路から排出される次のシートを第１位置で挟持させ、一方の反転ローラ対が前のシートの給送を完了しかつ他方の反転ローラ対が次のシートを挟持したときに各反転ローラ対を第１位置と第２位置の間で移動させる反転ユニット制御部と
を備えることを特徴とするシート反転搬送装置。
【請求項２】
前記反転ユニットが、各反転ローラ対の上ローラと下ローラとの上下の相対位置を保持しながら前記反転ローラ対を第１位置と第２位置との間で移動させるように構成される請求項１記載のシート反転搬送装置。
【請求項３】
前記反転ユニットが、前記第１位置と前記第２位置との中間にある点を旋回軸として各反転ローラ対を旋回させると共に各反転ローラ対のニップ部を通る回転軸を中心に各反転ローラ対を回転させることによって各反転ローラ対をその上下を保持しながら第１位置と第２位置との間で移動させる請求項２記載のシート反転搬送装置。
【請求項４】
前記反転ユニット制御部が、第１位置で一方の反転ローラ対に後端部を挟持されたシートの後端の延長上を他方の反転ローラ対が通過するように各反転ユニットを第１位置から第２位置へ移動させる請求項１記載のシート反転搬送装置。
【請求項５】
前記反転ユニット制御部が、一方の反転ローラ対を第１位置で待機させ、第１搬送路の搬送方向に反転ローラ対を駆動して第１搬送路から排出されたシートの後端部を挟持するところまで搬送した後にシート搬送を停止し、シートを挟持した前記反転ローラ対を第２位置へ移動させ、第２位置の反転ローラ対を駆動して挟持したシートを第２搬送路へ給送すると共に、他方の反転ユニットを第１位置で待機させて第１搬送路から排出されたシートを搬送して後端部を挟持させる請求項１記載のシート反転搬送装置。
【請求項６】
前記第１搬送路が、その終端部の手前に配置されて第１搬送路を通過するシートの後端を検知するシート検知センサを備え、
前記反転ユニット制御部が、シート検知センサからのシート後端の検知信号に基づいて第１位置の反転ローラの駆動を停止させる請求項５記載のシート反転搬送装置。
【請求項７】
請求項１〜６に記載のシート反転搬送装置を備えてなる画像形成装置。
【請求項８】
二組の反転ローラ対のうちの一方を第１搬送路終端部の第１位置で待機させ、
第１搬送路の搬送方向に一方反転ローラ対を駆動して第１搬送路から排出されたシートの後端部を挟持するまで搬送した後にシート搬送を停止し、
シートを挟持した前記反転ローラ対を第２搬送路始端部の第２位置へ移動させると共に、他方の反転ローラ対を前記第１位置へ移動させ、
第１搬送路の搬送方向と逆方向に第２位置の反転ローラ対を駆動して挟持したシートを第２搬送路へ給送すると共に他方の反転ユニットを駆動して第１搬送路から排出される次のシートを搬送して後端部を挟持させ、
一方の反転ローラ対が第２搬送路へのシート給送を完了しかつ他方の反転ローラ対が次のシートを挟持した後にシート給送後の一方の反転ローラ対を前記第１位置へ移動させると共にシートを挟持した他方の反転ローラ対を第２位置へ移動させるようにして二組の反転ローラ対で交互にシートを搬送するシート反転搬送方法。
【請求項１】
給紙部から順次給送されるシートを搬送する第１搬送路と、
シートが第１搬送路を通過するときの後端側が先端側になる方向に前記シートをさらに搬送する第２搬送路と、
二組の反転ローラ対であって各反転ローラ対は上ローラと下ローラからなり、第１搬送路終端部の第１位置で第１搬送路から排出されたシートを挟持して第２搬送路始端部の第２位置から挟持したシートを給送する反転ローラ対と、
各反転ローラ対を支持して前記第１位置から前記第２位置へ移動させ、第２位置でシートの給送を終えた後さらに前記反転ローラ対を第２位置から第１位置へ移動させる反転ユニットと、
一方の反転ローラ対を駆動して前のシートを第２位置で給送すると共に他方の反転ローラ対を駆動して第１搬送路から排出される次のシートを第１位置で挟持させ、一方の反転ローラ対が前のシートの給送を完了しかつ他方の反転ローラ対が次のシートを挟持したときに各反転ローラ対を第１位置と第２位置の間で移動させる反転ユニット制御部と
を備えることを特徴とするシート反転搬送装置。
【請求項２】
前記反転ユニットが、各反転ローラ対の上ローラと下ローラとの上下の相対位置を保持しながら前記反転ローラ対を第１位置と第２位置との間で移動させるように構成される請求項１記載のシート反転搬送装置。
【請求項３】
前記反転ユニットが、前記第１位置と前記第２位置との中間にある点を旋回軸として各反転ローラ対を旋回させると共に各反転ローラ対のニップ部を通る回転軸を中心に各反転ローラ対を回転させることによって各反転ローラ対をその上下を保持しながら第１位置と第２位置との間で移動させる請求項２記載のシート反転搬送装置。
【請求項４】
前記反転ユニット制御部が、第１位置で一方の反転ローラ対に後端部を挟持されたシートの後端の延長上を他方の反転ローラ対が通過するように各反転ユニットを第１位置から第２位置へ移動させる請求項１記載のシート反転搬送装置。
【請求項５】
前記反転ユニット制御部が、一方の反転ローラ対を第１位置で待機させ、第１搬送路の搬送方向に反転ローラ対を駆動して第１搬送路から排出されたシートの後端部を挟持するところまで搬送した後にシート搬送を停止し、シートを挟持した前記反転ローラ対を第２位置へ移動させ、第２位置の反転ローラ対を駆動して挟持したシートを第２搬送路へ給送すると共に、他方の反転ユニットを第１位置で待機させて第１搬送路から排出されたシートを搬送して後端部を挟持させる請求項１記載のシート反転搬送装置。
【請求項６】
前記第１搬送路が、その終端部の手前に配置されて第１搬送路を通過するシートの後端を検知するシート検知センサを備え、
前記反転ユニット制御部が、シート検知センサからのシート後端の検知信号に基づいて第１位置の反転ローラの駆動を停止させる請求項５記載のシート反転搬送装置。
【請求項７】
請求項１〜６に記載のシート反転搬送装置を備えてなる画像形成装置。
【請求項８】
二組の反転ローラ対のうちの一方を第１搬送路終端部の第１位置で待機させ、
第１搬送路の搬送方向に一方反転ローラ対を駆動して第１搬送路から排出されたシートの後端部を挟持するまで搬送した後にシート搬送を停止し、
シートを挟持した前記反転ローラ対を第２搬送路始端部の第２位置へ移動させると共に、他方の反転ローラ対を前記第１位置へ移動させ、
第１搬送路の搬送方向と逆方向に第２位置の反転ローラ対を駆動して挟持したシートを第２搬送路へ給送すると共に他方の反転ユニットを駆動して第１搬送路から排出される次のシートを搬送して後端部を挟持させ、
一方の反転ローラ対が第２搬送路へのシート給送を完了しかつ他方の反転ローラ対が次のシートを挟持した後にシート給送後の一方の反転ローラ対を前記第１位置へ移動させると共にシートを挟持した他方の反転ローラ対を第２位置へ移動させるようにして二組の反転ローラ対で交互にシートを搬送するシート反転搬送方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−１４３４０３（Ｐ２００６−１４３４０３Ａ）
【公開日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３３５９７５（Ｐ２００４−３３５９７５）
【出願日】平成１６年１１月１９日（２００４．１１．１９）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月１９日（２００４．１１．１９）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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