シート搬送装置及び画像形成装置
【課題】簡単な構成で、両面印刷における生産性の向上が可能なシート搬送装置及び画像形成装置を提供すること。
【解決手段】第１搬送路５０と、第１搬送路５０から搬送されたシートを第１搬送路５０に再搬送する第２搬送路５１と、正回転により第１搬送路５０からのシートの搬送を行い、逆回転により該シートを第２搬送路５１に搬送する反転搬送ローラ対６と、第２搬送路５１に設けられ、反転搬送ローラ対６の逆回転によってシートを第１搬送路５０へ再搬送する再搬送ローラ対７と、先行シートと反転搬送ローラ対６によって搬送された後続シートとを再搬送ローラ対７に重ねて挟持させた後、後続シートを第２搬送路５１に留めたまま先行シートを第１搬送路５０へ搬送させるように、再搬送ローラ対７のうちの後続シートと接するローラを停止させながら再搬送ローラ対７のうちの先行シートと接するローラを回転させるシート搬送制御部８と、を備えた。
【解決手段】第１搬送路５０と、第１搬送路５０から搬送されたシートを第１搬送路５０に再搬送する第２搬送路５１と、正回転により第１搬送路５０からのシートの搬送を行い、逆回転により該シートを第２搬送路５１に搬送する反転搬送ローラ対６と、第２搬送路５１に設けられ、反転搬送ローラ対６の逆回転によってシートを第１搬送路５０へ再搬送する再搬送ローラ対７と、先行シートと反転搬送ローラ対６によって搬送された後続シートとを再搬送ローラ対７に重ねて挟持させた後、後続シートを第２搬送路５１に留めたまま先行シートを第１搬送路５０へ搬送させるように、再搬送ローラ対７のうちの後続シートと接するローラを停止させながら再搬送ローラ対７のうちの先行シートと接するローラを回転させるシート搬送制御部８と、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート搬送装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置は、更なる省資源化への対応が望まれており、両面印刷の活用が多用化している。そのため、両面印刷機能を有する画像形成装置においては、生産効率を向上すべく、両面印刷における印刷速度の高速化が望まれている。
【０００３】
ここで、両面印刷機能を有する画像形成装置において、印刷速度の高速化を図るためには、未印刷紙と片面印刷済み紙とを片面印刷の場合と同様の間隔で交互に搬送することが挙げられる。未印刷紙の印刷と片面印刷済み紙の印刷とを交互に行うことにより、印刷速度の高速化を図ることができる。そのためには、両面印刷開始時に搬送する少なくとも２枚の片面印刷紙の反転及び搬送を早期に行い、それぞれを待機させる必要がある。
【０００４】
一方、従来の両面印刷機能を有する画像形成装置は、両面印刷を行うに際し、印刷開始時における２枚のシートを、先行する先行シートを先行停止位置に、後続する後続シートを後続停止位置に、それぞれ停止させて待機させる構成としている（特許文献１参照）。
【０００５】
そして、この先行停止位置と後続停止位置は、使用する画像形成装置により予め設定されており、印刷するシートの大きさにより変更することができない構成となっている。そのため、特許文献１に開示に従来の画像形成装置は、サイズの小さなシートの場合でも、先行シートと後続シートとの間隔（印刷間隔）を短縮することができず、無用な印刷間隔を設けることとなっていた。そして、これが印刷速度の高速化を抑制していた。
【０００６】
これに対しては、先行シート及び後続シートが待機可能な２つの搬送路を並列に設け、この搬送路に各シートを待機させることにより、印刷間隔（搬送間隔）を短くした画像形成装置が開示されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０３−１３４６３号公報
【特許文献２】特開２００４−０５１３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２に開示の従来の画像形成装置は、搬送路を２つ設けるため、搬送路のそれぞれに交互にシートを振り分ける構造や画像形成部に交互にシートを再搬送する構造が必要となる。これにより、装置が複雑になると共に、製造コストが高くなる。また、近年、画像形成装置の小型化が要求される中、並列に設けられる２つの搬送路は、画像形成装置全体を大型化し、小型化への要求に対する障害になる。
【０００９】
そこで、本発明は、簡単な構成で、両面印刷における生産性の向上が可能なシート搬送装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、シートを搬送する第１搬送路と、前記第１搬送路から搬送されたシートを前記第１搬送路に再搬送する第２搬送路と、正回転により前記第１搬送路からのシートの搬送を行い、逆回転により該シートを前記第２搬送路に搬送する反転搬送ローラ対と、前記第２搬送路に設けられ、前記反転搬送ローラ対の逆回転によって搬送されたシートを前記第１搬送路へ再搬送する再搬送ローラ対と、先行シートと該先行シートに続いて前記反転搬送ローラ対によって搬送された後続シートとを前記再搬送ローラ対に重ねて挟持させた後、前記後続シートを前記第２搬送路に留めたまま前記先行シートを前記第１搬送路へ搬送させるように、前記再搬送ローラ対のうちの前記後続シートと接するローラを停止させながら前記再搬送ローラ対のうちの前記先行シートと接するローラを回転させる制御部と、を備えた、ことを特徴とするシート搬送装置に関する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡単な構成で、生産性の向上が可能なシート搬送装置及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレーザビームプリンタの全体構造を模式的に示す断面図である。
【図２】第１実施形態に係る再搬送ローラ対の斜視図である。
【図３】図２に示す再搬送ローラ対の駆動ユニットの断面図である。
【図４】（ａ）は再搬送ローラ対に挟持された２枚のシートから１枚のシートを搬送する状態を示す図であり、（ｂ）は再搬送ローラ対に挟持された１枚のシートを搬送する状態を示す図である。
【図５】（ａ）は第１シートが第２搬送路における第１位置に待機する状態を示し、（ｂ）は再搬送ローラ対を回転させて第１シートを第２位置に待機させると共に第２シートと第１シートとを再搬送ローラ対で挟持する状態を示す図である。
【図６】（ａ）は第２再搬送ローラを回転させて第１シートを第２位置に待機させたまま第２シートを搬送する状態を示す図であり、（ｂ）は第１シートを第２位置に待機させたまま第２シートを第３位置に搬送する状態を示す図である。
【図７】（ａ）は第１再搬送ローラを回転させて第２シートを第３位置に待機させたまま第１シートを搬送する状態を示す図であり、（ｂ）は両面に画像が形成された第１シートを搬送すると共に第２シートを第１位置に移動させる状態を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るレーザビームプリンタの全体構造を模式的に示す断面図である。
【図９】第２実施形態に係る反転搬送ローラ対の斜視図である。
【図１０】（ａ）は第１駆動ギアが第１切換ユニットにより入力ギアと逆方向に回転する状態を示す図であり、（ｂ）は第１駆動ギアが第１切換ユニットにより入力ギアと同方向に回転する状態を示す図である。
【図１１】（ａ）は反転搬送ローラ対を正回転させて第１シートを搬送する状態を示す図であり、（ｂ）は反転搬送ローラ対を逆回転させて第１シートを反転させる状態を示す図である。
【図１２】（ａ）は反転搬送ローラ対を正回転させて第１シート及び第２シートを搬送する状態を示す図である。（ｂ）は反転搬送ローラ対の第１反転搬送ローラを逆回転して第１シートを反転させると共に第２反転搬送ローラを正回転させて第２シートを搬送する状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係るシート搬送装置及び画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態に係る画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれら複合機器等、シートを反転させて搬送し、シートの両面に画像を形成可能なシート搬送装置としてのシート搬送部を備えた画像形成装置である。以下の実施形態においては、画像形成装置としてレーザビームプリンタを用いて説明する。
【００１４】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１について、図１から図４（ｂ）を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１の全体構造を模式的に示す断面図である。図２は、第１実施形態に係る再搬送ローラ対７の斜視図である。図３は、図２に示す再搬送ローラ対７の駆動ユニットの断面図である。図４（ａ）は、再搬送ローラ対７に挟持された２枚のシートＳから１枚のシートＳを搬送する状態を示す図であり、図４（ｂ）は、再搬送ローラ対７に挟持された１枚のシートＳを搬送する状態を示す図である。
【００１５】
まず、第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１の全体構造について、図１を参照しながら説明する。図１に示すように、第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１は、プリンタ本体２と、シート給送部３と、画像形成部４と、シート搬送部５と、制御部としてのシート搬送制御部８と、を備える。
【００１６】
プリンタ本体２は、レーザビームプリンタ１の外観を構成し、シート給送部３、画像形成部４及びシート搬送部５を収容する筐体２０と、筐体２０の下部に着脱自在に取り付けられる給紙カセット２１と、筐体２０の上部に形成される排紙トレイ２２と、を備える。給紙カセット２１は、積層した状態でシートＳを収納する。排紙トレイ２２は、両面印刷が終了したシートを収容する。
【００１７】
シート給送部３は、給紙カセット２１に収納されるシートＳをシート搬送部５に給送する給送ローラ３０と、給送ローラ３０と共にシートを分離する分離部３１と、を備える。分離部３１は、給送ローラ３０に圧接してシートを１枚ずつ分離する分離パッド３２と、分離パッド３２を保持する分離ホルダ３３とを備える。シート給送部３は、給紙カセット２１に収納されたシートＳを、分離パッド３２で１枚ずつ分離しながら給送ローラ３０でシート搬送部５に給送する。
【００１８】
画像形成部４は、感光体ドラム４０と、レーザスキャナユニット４１と、現像部４２と、転写ローラ４３と、定着部４４と、を備え、所定の画像情報に基づいてシートＳに画像を形成する。レーザスキャナユニット４１は、画像情報に基づいて形成された情報光を感光体ドラム４０に照射する。現像部４２は、感光体ドラム４０に形成された静電潜像を現像する。転写ローラ４３は、現像された画像をシートＳに転写する。定着部４４は、転写された画像をシートＳに定着させる。
【００１９】
シート搬送部５は、第１搬送路５０と、第２搬送路５１と、シート排紙路５２と、切替部材５３と、第１センサ５４と、第２センサ５５と、第３センサ５６と、搬送ローラ対５７と、排紙ローラ対５８と、反転搬送ローラ対６と、再搬送ローラ対７と、を備える。
【００２０】
第１搬送路５０は、未印刷シートや片面印刷シート等のシートＳを搬送するための搬送路である。第１搬送路５０は、シートＳの搬送方向における上流側において二股に分かれており、二股に分かれた第１搬送路５０の一方側は、給紙カセット２１に接続されている。給紙カセット２１から搬送されたシートは、第１搬送路５０を搬送中に画像形成部４により片面印刷が行われる。また、第１搬送路５０は、下流側においても二股に分かれており、第１搬送路５０の下流側において二股に分かれた一方側は、排紙トレイ２２側に向かうように形成されている。
【００２１】
第２搬送路５１は、片面印刷されたシートＳを第１搬送路５０に再搬送するための搬送路である。第２搬送路５１の上流側は、第１搬送路５０の下流側において二股に分かれた第１搬送路５０の他方側に接続されている。一方、第２搬送路５１の下流側は、第１搬送路５０の上流側において二股に分かれた第１搬送路５０の他方側に接続されている。
【００２２】
また、第２搬送路５１は、第２搬送路５１の上流側（第１搬送路５０との接続部と第２搬送路５１の屈曲部５１ｂとの間）に設けられた後端退避部５１ａを備えている。後端退避部５１ａは、第２搬送路５１における所定の位置でシートＳが停止した状態で待機した場合に、該シートＳの後端部を退避可能に形成されている。
【００２３】
シート排紙路５２は、両面印刷が終了したシートＳを排紙トレイ２２に搬送するための搬送路である。シート排紙路５２は、シートＳの排紙方向における上流側が第１搬送路５１における画像形成部４の下流側に接続されており、シート排紙路５２の排紙方向における下流側は、排紙トレイ２２に接続されている。切替部材５３は、第１搬送路５０とシート排紙路５２との接続部に取り付けられており、両面印刷が終了したシートＳを排紙トレイ２２に搬送するために、第１搬送路５０からシート排紙路５２にシートＳの搬送方向を切り替える。
【００２４】
第１センサ５４は、第１搬送路５０におけるシート給送部３と画像形成部４との間に配置されており、第１搬送路５０におけるシート給送部３と画像形成部４との間を、シートＳが通過したことを検出する。第２センサ５５は、第１搬送路５０の下流側（切替部材５３の下流側）に配置されており、第１搬送路５０における切替部材５３の下流側をシートＳが通過したことを検出する。第３センサ５６は、第２搬送路５１の入り口（第１搬送路５０との接続部）に配置されており、第２搬送路５１に反転されたシートＳが搬送されたことを検出する。
【００２５】
搬送ローラ対５７は、第１搬送路５０に配置されており、第１搬送路５０に給送又は搬送されるシートＳを第１搬送路５０に沿って搬送する。排紙ローラ対５８は、シート排紙路５２に配置されており、切替部材５３により第１搬送路５０からシート排紙路５２に搬送されるシートＳを排紙トレイ２２に搬送する。
【００２６】
反転搬送ローラ対６は、第１搬送路５０の下流側における二股に分かれた一方側（排紙トレイ２２側）に配置されており、正回転により第１搬送路５０からのシートＳの搬送を行い、逆回転により搬送されたシートＳを反転させる。具体的には、正回転により第１搬送路５０から搬送されるシートＳを二股に分かれた一方側（排紙トレイ２２側）に搬送し、その後、逆回転することによりシートＳを第２搬送路５１に搬送する。このようにして、第１搬送路５０に再搬送されたときのシートＳの印刷面が反転する。なお、第１実施形態においては、反転搬送ローラ対６は、独立に回転可能な反転搬送ローラ６ａと、反転搬送ローラ６ａに接離自在に設けられる回転コロ６ｂと、から構成されている。
【００２７】
再搬送ローラ対７は、第２搬送路５１に配置されており、第２搬送路５１に搬送されるシートＳを搬送する。また、再搬送ローラ対７は、第１ローラとしての第１再搬送ローラ７ａと、第２ローラとしての第２再搬送ローラ７ｂと、を備え、第１再搬送ローラ７ａと第２再搬送ローラ７ｂとの間に２枚のシートを同時に挟持可能に形成されている。第１再搬送ローラ７ａ及び第２再搬送ローラ７ｂは、それぞれ独立に回転可能に構成されている。
【００２８】
ここで、独立に回転可能な第１再搬送ローラ７ａ及び第２再搬送ローラ７ｂを有する再搬送ローラ対７の回転機構の構成について、図２及び図３を参照しながら説明する。図２及び図３に示すように、再搬送ローラ対７は、入力ギア７０と、第１再搬送ユニット７１ａと、第２再搬送ユニット７１ｂと、を備える。
【００２９】
入力ギア７０は、不図示の動力源からの駆動力を第１再搬送ユニット７１ａ及び第２再搬送ユニット７１ｂに伝達する。第１再搬送ユニット７１ａは、第１駆動ユニット７２ａと、第１駆動ギア７３ａと、アイドラギア７４ａ，７５ａ，７６ａと、第１再搬送ローラ７ａと、ローラ回転軸７７ａと、を備える。
【００３０】
図３に示すように、第１駆動ユニット７２ａは、回転軸７８ａと、クラッチギア７８ｂと、電磁クラッチ７８ｃと、トルクリミッタ７８ｄと、出力ギア７８ｅと、を備える。クラッチギア７８ｂは、入力ギア７０に噛合し、入力ギア７０からの駆動力を伝達する。電磁クラッチ７８ｃは、回転軸７８ａに取り付けられており、クラッチギア７８ｂから伝達された駆動力を回転軸７８ａに伝達又は遮断する。なお、クラッチギア７８ｂは、回転軸７８ａに対して回転自在に取り付けられており、電磁クラッチ７８ｃが作動していない状態においては入力ギア７０からの駆動力が回転軸７８ａに伝達されない。一方、電磁クラッチ７８ｃが作動すると、クラッチギア７８ｂは、電磁クラッチ７８ｃのロータと噛合しトルクリミッタ７８ｄの制動力に抗して回転軸７８ａを回転させる。
【００３１】
トルクリミッタ７８ｄは、電磁クラッチ７８ｃにより駆動力が遮断された場合に、回転軸７８ａを制動して空転を防止する。出力ギア７８ｅは、回転軸７８ａに取り付けられており、アイドラギア７４ａ，７５ａ，７６ａと噛合している。出力ギア７８ｅは、回転軸７８ａから伝達される駆動力をアイドラギア７４ａ，７５ａ，７６ａに伝達する。
【００３２】
アイドラギア７４ａ，７５ａ，７６ａは、第１駆動ギア７３ａに噛合しており、出力ギア７８ｅから伝達された駆動力を第１駆動ギア７３ａに伝達する。第１駆動ギア７３ａは、ローラ回転軸７７ａに固定されており、アイドラギア７４ａ，７５ａ，７６ａから伝達された駆動力でローラ回転軸７７ａを回転させる。第１再搬送ローラ７ａは、ローラ回転軸７７ａに固定されており、ローラ回転軸７７ａが回転することにより回転する。また、第１再搬送ローラ７ａの表面は、搬送する２枚のシートＳ同士の摩擦力よりも、第１再搬送ローラ７ａとシートＳとの摩擦力の方が大きい摩擦係数を有する。
【００３３】
第２再搬送ユニット７１ｂは、第２駆動ユニット７２ｂと、第２駆動ギア７３ｂと、ローラ回転軸７７ｂとを備える。第２再搬送ユニット７１ｂは、アイドラギア７４ａ，７５ａ，７６ａを有しない点で第１再搬送ユニット７１ａと相違するが、その他は第１再搬送ユニット７１ａと同様である。そのため、第２再搬送ユニット７１ｂの説明は、第１再搬送ユニット７１ａの説明を援用し、ここではその説明は省略する。第２再搬送ユニット７１ｂの第２駆動ユニット７２ｂの構成は、第１駆動ユニット７２ａと同じ構成（図３）なのでここでは説明を省略する。
【００３４】
次に、独立に回転可能な第１再搬送ローラ７ａ及び第２再搬送ローラ７ｂを有する再搬送ローラ対７におけるシートＳの搬送条件について、図４（ａ）及び図４（ｂ）を用いて説明する。
【００３５】
図４（ａ）及び図４（ｂ）において、搬送するシートＳと第１再搬送ローラ７ａ又は第２再搬送ローラ７ｂとの摩擦係数をμｐ、搬送するシートＳ同士の摩擦係数をμｋ、第１再搬送ローラ７ａ及び第２再搬送ローラ７ｂの半径をＲとする。また、ローラ回転軸７７ａ上の制動トルクをＴ、第１再搬送ローラ７ａと第２再搬送ローラ７ｂとの間に作用する加圧力をＮとする。そうすると、図４（ａ）に示す２枚のシートＳを挟持した再搬送ローラ対７における第１再搬送ローラ７ａ及び第２再搬送ローラ７ｂの制動トルクＴは、以下のように表すことができる。
【００３６】
Ｎ・μｋ≦Ｔ／Ｒ・・・（１）
【００３７】
式（１）に示すように、重ね合わせた２枚のシートＳ同士の摩擦力よりも、シートＳと該シートＳと当接するローラとの摩擦力の方が大きい場合には、シートＳ同士の摩擦力に抗してローラとの摩擦力によってローラと当接するシートＳを搬送することができる。同様に、もう１枚のシートＳと当接するローラが停止していた場合には、シートＳ同士の摩擦力に抗してローラとの摩擦力によってシートＳは停止した状態を保つことができる。つまり、第１再搬送ローラ７ａ及び第２再搬送ローラ７ｂの一方又は両方を回転させることにより、第１再搬送ローラ７ａに当接するシートＳ及び第２再搬送ローラ７ｂと当接するシートＳを選択的に搬送させることができる。
【００３８】
また、図４（ｂ）に示す１枚のシートＳを挟持した再搬送ローラ対７における第１再搬送ローラ７ａ及び第２再搬送ローラ７ｂの制動トルクＴは、以下のように表すことができる。
【００３９】
Ｔ／Ｒ＜Ｎ・μｐ・・・（２）
【００４０】
式（２）に示すように、ローラの制動トルクよりも、シートＳと該シートＳと当接するローラとの力の方が大きい場合には、ローラを回転させてシートＳを選択的に搬送することができる。
【００４１】
シート搬送制御部８は、切替部材５３、搬送ローラ対５７、排紙ローラ対５８、反転搬送ローラ対６及び再搬送ローラ対７の駆動の制御を行う。また、シート搬送制御部８は、再搬送ローラ対７の第１再搬送ローラ７ａ及び第２再搬送ローラ７ｂについては、独立に回転の制御を行う。シート搬送制御部８は、第１再搬送ローラ７ａ及び第２再搬送ローラ７ｂの一方又は両方を回転させて、第１再搬送ローラ７ａと当接するシートＳ及び第２再搬送ローラ７ｂと当接するシートＳの一方又は両方を選択的に搬送させる。
【００４２】
次に、第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１の両面印刷開始時におけるシートＳの搬送動作について、図１に加え、図５（ａ）から図７（ｂ）を参照しながら説明する。なお、以下においては、１枚目の先行シートを「第１シートＳ１」といい、２枚目の後続シート（先行シートに続いて搬送されるシート）を「第２シートＳ２」というものとする。また、３枚目のシートを「第３シートＳ３」といい、４枚目のシートを「第４シート」というものとする。
【００４３】
また、切替部材５３、搬送ローラ対５７、排紙ローラ対５８、反転搬送ローラ対６及び再搬送ローラ対７（第１再搬送ローラ７ａ及び第２再搬送ローラ７ｂ）の駆動の制御は、シート搬送制御部８により行われるが、以下においては、各部材を主体に説明する。
【００４４】
図５（ａ）は、第１シートＳ１が第２搬送路５１における第１位置Ｇに待機する状態を示す図である。図５（ｂ）は、再搬送ローラ対７を駆動させて第１シートＳ１を第２位置Ｈに待機させると共に第２シートＳ２を第１シートＳ１と重ねた状態で挟持する状態を示す図である。図６（ａ）は、第１再搬送ローラ７ａを回転させて第１シートＳ１を第２位置Ｈに待機させたまま第２シートＳ２を搬送する状態を示す図である。図６（ｂ）は、第１シートＳ１を第２位置Ｈに待機させたまま第２シートＳ２を第３位置Ｆに搬送する状態を示す図である。図７（ａ）は、第１再搬送ローラ７ａを回転させて第２シートＳ２を第３位置Ｆに待機させたまま第１シートＳ１を搬送する状態を示す図である。図７（ｂ）は、両面に画像が形成された第１シートＳ１を搬送すると共に第２シートＳ２を第１位置Ｇに移動させる状態を示す図である。
【００４５】
両面印刷が開始されると、第１シートＳ１が給紙カセット２１から第１搬送路５０に給紙され、画像形成部４で片面に画像が形成される。片面に画像が形成された第１シートＳ１は、切替部材５３によりシート排紙路５２に搬送されることなく、搬送ローラ対５７によって第１搬送路５０の下流側に向かって搬送される。
【００４６】
第１シートＳ１が第１搬送路５０の下流側に搬送されると、第１搬送路５０の下流側に配置された反転搬送ローラ対６により、第１搬送路５０の下流側で二股に分かれた一方側（排紙トレイ２２側）に搬送される。反転搬送ローラ対６により排紙トレイ２２側に搬送された第１シートＳ１の後端部が第２センサ５５を通過した後、所定時間が経過すると、第１シートＳ１の後端は第１搬送路５０の分岐点Ｅを通過する。所定時間の経過により第１シートＳ１の後端部が分岐点Ｅを通過すると、反転搬送ローラ対６は、逆回転を開始する。反転搬送ローラ対６が逆回転すると、第１シートＳ１は、第２搬送路５１に搬送される。
【００４７】
第２搬送路５１において、第１シートＳ１が再搬送ローラ対７に挟持されると、反転搬送ローラ対６の回転コロ６ｂが反転搬送ローラ６ａから離間し、反転搬送ローラ６ａは回転を停止する。回転コロ６ｂが反転搬送ローラ６ａから離間すると、反転搬送ローラ６ａと回転コロ６ｂとの間に隙間が形成される。なお、このとき、第１シートＳ１の後端側は、反転搬送ローラ６ａと回転コロ６ｂとの間(隙間)に位置している。
【００４８】
一方、第１シートＳ１に続く第２シートＳ２は、第１シートＳ１と同様の動作が行われた後、第１シートＳ１と同様に反転搬送ローラ対６に到達する。ここで、反転搬送ローラ６ａと回転コロ６ｂとの間に隙間が形成されている。そのため、反転搬送ローラ対６に到達した第２シートＳ２は、第１シートＳ１とすれ違うようにして、排紙トレイ２２側に搬送される。
【００４９】
再搬送ローラ対７により搬送される第１シートＳ１の後端部が第３センサ５６を通過すると、離間状態にあった回転コロ６ｂが反転搬送ローラ６ａ側に移動し、第２シートＳ２を挟持する。反転搬送ローラ対６が第２シートＳ２を挟持すると、反転搬送ローラ６ａが正回転し、排紙トレイ２２側に第２シートＳ２をさらに搬送する。反転搬送ローラ対６により搬送された第２シートＳ２の後端部が第２センサ５５を通過した後、所定時間が経過すると、第２シートＳ２の後端は第１搬送路５０の分岐点Ｅを通過する。所定時間の経過により第２シートＳ２が分岐点Ｅを通過すると、反転搬送ローラ対６は、逆回転を開始する。反転搬送ローラ対６が逆回転すると、第２シートＳ２は、反転した状態で第２搬送路５１に搬送される。ここで、印刷間隔を短縮するため、更に第２シートＳ２に続く第３シートＳ３が第１搬送路５０に給送される。
【００５０】
図５（ａ）に示すように、第１シートＳ１の先端が第２搬送路５１内の第１位置Ｇに到達すると、再搬送ローラ対７の電磁クラッチ７８ｃが駆動力を遮断する。ここでは、第１再搬送ユニット７１ａ、第２再搬送ユニット７１ｂの両方で電磁クラッチ７８ｃが駆動を遮断する。駆動力が遮断されると、トルクリミッタ７８ｄにより再搬送ローラ対７が停止し、第１シートＳ１が第１位置Ｇで待機する状態となる。このとき、第１シートＳ１の後端部は、図１に示すように、第１シートＳ１のコシ（平面に戻ろうとする力）により、後端退避部５１ａに退避する。
【００５１】
再搬送ローラ対７が第１シートＳ１を挟持した状態で停止した後、第２シートＳ２が反転搬送ローラ対６により、第２搬送路５１に搬送される。このとき、第２シートＳ２は、第１シートＳ１と重なり合うように第２搬送路５１を搬送するが、第１シートＳ１の後端部が後端退避部５１ａに退避しているため、第１シートＳ１と衝突することなく互いに重なり合うように搬送される。
【００５２】
図５（ｂ）に示すように、第２シートＳ２の先端が再搬送ローラ対７に到達すると、電磁クラッチ７８ｃが作動して再搬送ローラ対７が回転を開始する。つまり、第１再搬送ユニット７１ａ、第１再搬送ユニット７１ｂの両方の電磁クラッチ７８ｃが作動して第１再搬送ローラ７ａ及び第２再搬送ローラ７ｂの両方に回動駆動力が伝達される。再搬送ローラ対７が回転すると、第２シートＳ２が再搬送ローラ対７に進入し、第１シートＳ１と第２シートＳ２は、互いに重なった状態で再搬送ローラ対７に挟持される。ここで、再搬送ローラ対７に挟持された後、回転コロ６ｂが反転搬送ローラ６ａから離間する。
【００５３】
図６（ａ）に示すように、第１シートＳ１の先端が第２位置Ｈに到達すると、第１シートＳ１と当接する第１再搬送ローラ７ａを有する第１再搬送ユニット７１ａの電磁クラッチ７８ｃの接続が遮断され、第１シートＳ１が第２位置Ｈで停止する。一方、第２再搬送ローラ７ｂに駆動を伝達する第１再搬送ユニット７１ｂの電磁クラッチ７８ｃは駆動を伝達する状態にしたままである。よって、第２シートＳ２と当接する第２再搬送ローラ７ｂを有する第２再搬送ユニット７１ｂは、第２シートＳ２を搬送する。停止した第１シートＳ１と重なった状態で第２シートＳ２が第２再搬送ローラ７ｂによって搬送されているときに第２シートの後端側は、離間した回転コロ６ｂと反転搬送ローラ６ａとの間に位置している。そして、回転コロ６ｂと反転搬送ローラ６ａとの間（隙間）で、第３シートＳ３の先端側とすれ違う。即ち、第２シートＳ２が第２再搬送ローラ７ｂによって搬送されているとき、第２シートＳ２に続く第３シートＳ３は、反転搬送ローラ対６に到達する。ここで、反転搬送ローラ６ａと回転コロ６ｂとの間に隙間において、反転搬送ローラ対６に到達した第３シートＳ３は、第２シートＳ２とすれ違うようにして、排紙トレイ２２の方向へ搬送される。
【００５４】
次いで、図６（ｂ）に示すように、第２シートＳ２が第３位置Ｆに到達すると、第２再搬送ユニット７１ｂの電磁クラッチ７８ｃの接続が遮断され、第２シートＳ２が第３位置Ｆで停止する。
【００５５】
第２シートＳ２に続いて給送された第３シートＳ３の後端部の通過を第１センサ５４が検知すると、図７（ａ）に示すように、第１再搬送ユニット７１ａの電磁クラッチ７８ｃが作動（接続）し、第１再搬送ローラ７ａが回転する。第１再搬送ローラ７ａが回転すると、第１再搬送ローラと当接する第１シートＳ１が画像形成部４に向かって搬送され、第２面の画像形成が行われる。このとき、第２再搬送ローラ７ｂと当接する第２シートＳ２は、第１シートＳ１に連れ動かされることなく、停止した状態で待機している。
【００５６】
図７（ｂ）に示すように、第１シートＳ１の後端部が再搬送ローラ対７を抜けると、第２再搬送ユニット７１ｂの電磁クラッチ７８ｃが作動（接続）し、第２シートＳ２が再び搬送される。第２シートＳ２の先端が第１位置Ｇに到達すると、第２再搬送ユニット７１ｂの電磁クラッチ７８ｃが遮断され、第２シートＳ２が第１位置Ｇで停止する。
【００５７】
第１搬送路５０に再搬送された第１シートＳ１は、画像形成部４で第２面への画像形成が終了すると、切替部材５３により第１搬送路５０からシート排紙路５２にシートＳの搬送方向を切り替えられ、排紙トレイ２２に搬送される。
【００５８】
片面の印刷が終了した第３シートＳ３は、反転搬送ローラ対６で反転された後、上述と同様の動作により第２シートＳ２を挟持する再搬送ローラ対７に挟持される。そして、第３シートＳ３の進入に際し、第２シートＳ２は、第３位置Ｆに移動する。第１シートＳ１の第２面印刷の終了に伴い、給紙カセット２１から給紙される第４シートの片面印刷が開始されると、第２シートＳ２は、第２位置Ｈに移動して待機する。同様に第３シートＳ３は、第１位置Ｇに移動して待機する。
【００５９】
このようにして、レーザビームプリンタ１は、第１シートＳ１の片面、第２シートＳ２の片面、第３シートＳ３の片面、第１シートＳ１の第２面、第４シートの片面、第２シートＳ２の第２面、・・・のようにまず３枚の片面印刷を行う。その後、片面印刷の終了したシートの再搬送と、未印刷シートの給紙とを交互に繰り返す。これにより、片面印刷と同様の印刷間隔で両面印刷が可能になる。
【００６０】
以上のような構成を有する本実施形態に係るレーザビームプリンタ１によれば、以下のような効果を奏する。第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１は、シート搬送部５の再搬送ローラ対７が第１シートＳ１及び第２シートＳ２を同時に挟持可能に構成されている。また、第１再搬送ローラ７ａ及び第２再搬送ローラ７ｂは、それぞれが独立に回転可能に構成されている。更に、第１再搬送ローラ７ａ及び第２再搬送ローラ７ｂは、挟持する第１シートＳ１及び第２シートＳ２同士の摩擦係数よりも高い摩擦係数を有するように形成されている。
【００６１】
そのため、例えば、再搬送ローラ対７に第１及び第２シートＳ１、Ｓ２を挟持させた場合に、第１及び第２再搬送ローラ７ａ、７ｂの一方又は両方を回転させることにより、第１及び第２シートＳ１、Ｓ２の一方又は両方を選択的に搬送することができる。また、第１及び第２再搬送ローラ７ａ、７ｂの一方又は両方の回転を停止させることにより、第１及び第２シートＳ１、Ｓ２の一方又は両方の搬送を選択的に停止させることができる。これにより、第１シートＳ１及び第２シートＳ２を互いに重ねた状態で待機させることが可能となり、印刷間隔の短縮化を図ることができる。その結果、簡単な構成で、両面印刷における生産性の向上が可能なシート搬送部５を備えるレーザビームプリンタ１を提供することができる。
【００６２】
また、第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１は、第２搬送路５１の搬送方向における上流側に先行する第１シートＳ１の後端部を退避可能な後端退避部５１ａを備える。そのため、第２搬送路５１に第１シートＳ１を待機させた状態で後続の第２シートＳ２を第２搬送路５１に進入させた場合においても、第２シートＳ２の先端が第１シートＳ１の後端に接触することを抑制することができる。これにより、第２シートＳ２を第２搬送路５１に容易に進入させることができる。その結果、第２シートＳ２を第１シートＳ１と重ねた状態で第２搬送路５１に配置させることができる。
【００６３】
また、第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１は、第２搬送路５１に第１シートＳ１の先端を配置させる複数の待機位置を備える。また、第１シートＳ１及び第２シートＳ２は重なった状態で待機する。このように、待機位置を段階的に複数設けることにより、再搬送される場合の位置（第２位置Ｈ）をシートの大きさに係ることなく一定にすることができる。そのため、例えば、一番大きなシートに合わせて予め設定される待機位置を設ける必要がなくなり、第１シートＳ１と第２シートＳ２との間に生じ得る無用な印刷間隔を抑制することができる。
【００６４】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係るレーザビームプリンタ１Ａについて、図８から図１０（ｂ）を参照しながら説明する。図８は、本発明の第２実施形態に係るレーザビームプリンタ１Ａの全体構造を模式的に示す断面図である。図９は、第２実施形態に係る反転搬送ローラ対６Ａの斜視図である。図１０（ａ）は第１駆動ギア６４ａが第１切換ユニット６３ａにより入力ギア６２と逆方向に回転する状態を示す図であり、図１０（ｂ）は第１駆動ギア６４ａが第１切換ユニット６３ａにより入力ギア６２と同方向に回転する状態を示す図である。
【００６５】
第２実施形態に係るレーザビームプリンタ１Ａは、シート搬送部における反転搬送ローラ対が第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１と相違する。そのため、第２実施形態においては、第１実施形態と異なる点、すなわち、シート搬送部５Ａの反転搬送ローラ対６Ａを中心に説明する。
【００６６】
なお、第２実施形態において、第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１と同様の構成のものについては、同じ符号を付してその説明を省略する。また、第２実施形態において、第１実施形態と同様の構成のものについては、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００６７】
まず、第２実施形態に係るレーザビームプリンタ１Ａの全体構造について、図８を参照しながら説明する。図８に示すように、第２実施形態に係るレーザビームプリンタ１Ａは、プリンタ本体２と、シート給送部３と、画像形成部４と、シート搬送装置としてのシート搬送部５Ａと、シート搬送制御部８Ａと、を備える。
【００６８】
シート搬送部５Ａは、第１搬送路５０と、第２搬送路５１と、第１センサ５４と、第２センサ５５と、第３センサ５６と、搬送ローラ対５７と、反転搬送ローラ対６Ａと、再搬送ローラ対７と、を備える。
【００６９】
図９に示すように、反転搬送ローラ対６Ａは、入力ギア６２と、第１反転搬送ユニット６１ａと、第２反転搬送ユニット６１ｂと、を備える。入力ギア６２は、不図示の動力源からの駆動力を第１反転搬送ユニット６１ａ及び第２反転搬送ユニット６１ｂに伝達する。第１反転搬送ユニット６１ａは、第１切換ユニット６３ａと、第１駆動ギア６４ａと、第１ローラ回転軸６５ａと、第１反転搬送ローラ６０ａと、を備える。第１切換ユニット６３ａは、入力ギア６２及び第１駆動ギア６４ａと噛合しており、入力ギア６２からの駆動力を第１駆動ギア６４ａに伝達する。
【００７０】
また、第１切換ユニット６３ａは、入力ギア６２と噛合する第１ギア６７ａと、第１ギア６７ａと噛合する第２ギア６８ａと、第２ギア６８ａと噛合する第３ギア６９ａとを備える。第１切換ユニット６３ａは、不図示の回転部により第１ギア６７ａを中心に回動するように構成されており、第２ギア６８ａ又は第３ギア６９ａが第１駆動ギア６４ａに噛合するように構成されている。
【００７１】
例えば、図１０（ａ）に示すように、第２ギア６８ａと第１駆動ギア６４ａとを噛合させることにより、第１駆動ギア６４ａは、入力ギア６２と反対の方向に回転する。また、例えば、図１０（ｂ）に示すように、第１切換ユニット６３ａを回転させて、第３ギア６９ａと第１駆動ギア６４ａとを噛合させることにより、第１駆動ギア６４ａは、入力ギア６２と同じ方向に回転する。つまり、第１切換ユニット６３ａを回転させることにより、第１駆動ギア６４ａの回転方向を独立に設定できる。
【００７２】
第１駆動ギア６４ａは、第１ローラ回転軸６５ａの先端に取り付けられている。第１駆動ギア６４ａは、第１切換ユニット６３ａから伝達される駆動力で第１ローラ回転軸６５ａを回転させる。
【００７３】
第１反転搬送ローラ６０ａは、第１ローラ回転軸６５ａに固定されており、第１ローラ回転軸６５ａが回転することにより回転する。また、第１反転搬送ローラ６０ａは、搬送又は反転するシートＳ同士の摩擦力よりも、第１反転搬送ローラ６０ａとシートＳとの摩擦力のほうが大きい摩擦係数を有する。
【００７４】
第２反転搬送ユニット６１ｂは、第１反転搬送ユニット６１ａと構成が同じため、第１反転搬送ユニット６１ａの説明における「第１」を「第２」に置き換えて援用し、ここではその説明を省略する。
【００７５】
なお、第１反転搬送ユニット６１ａは、加圧ばね６６により、第２反転搬送ユニット６１ｂに押圧されており、第１反転搬送ローラ６０ａは、第２反転搬送ユニット６１ｂの第２反転搬送ローラ６０ｂに押圧されている。
【００７６】
次に、第２実施形態に係るレーザビームプリンタ１Ａの両面印刷開始時におけるシートＳの搬送動作について、図８に加え、図１１（ａ）から図１２（ｂ）を参照しながら説明する。
【００７７】
図１１（ａ）は、反転搬送ローラ対６Ａを正回転させて第１シートＳ１を搬送する状態を示す図である。図１１（ｂ）は、反転搬送ローラ対６Ａを逆回転させて第１シートＳ１を反転させる状態を示す図である。図１２（ａ）は、反転搬送ローラ対６Ａを正回転させて第１シートＳ１及び第２シートＳ２を搬送する状態を示す図である。図１２（ｂ）は、反転搬送ローラ対６Ａの第１反転搬送ローラ６０ａを逆回転して第１シートＳ１を反転させると共に、第２反転搬送ローラ６０ｂを正回転させて第２シートＳ２を搬送する状態を示す図である。
【００７８】
なお、第２実施形態においては、第１シートＳ１等の先端が反転搬送ローラ対６Ａに到達するまで及び第１シートＳ１等が反転搬送ローラ対６Ａにより反転された後は、第１実施形態と同様であるため、ここではその説明を省略する。第２実施形態においては、第２シートＳ２が反転搬送ローラ対６Ａにより排紙トレイ２２側に搬送された後、反転して第２搬送路５１に搬送されるまでの動作について説明する。また、以下において、「正回転」とは、シートＳを排紙トレイ２２側に搬送するための回転方向をいい、「逆回転」とは、シートＳを反転して第２搬送路５１に搬送させるための回転方向をいうものとする。
【００７９】
第１シートＳ１の先端が反転搬送ローラ対６Ａに到達すると、反転搬送ローラ対６Ａは、第１反転搬送ローラ６０ａ及び第２反転搬送ローラ６０ｂを正回転させる。つまり、図１１（ａ）に示すように、反転搬送ローラ対６Ａは、第１切換ユニット６３ａの第３ギア６９ａと第１駆動ギア６４ａとを噛合させ、第２切換ユニット６３ｂの第２ギア６８ｂと第２駆動ギア６４ｂとを噛合させる。これにより、反転搬送ローラ対６Ａは正回転し、第１シートＳ１が第１反転搬送ローラ６０ａと第２反転搬送ローラ６０ｂとの間に進入し、第１シートＳ１が第１搬送路５０の下流側で二股に分かれた一方側（排紙トレイ２２側）に搬送される。
【００８０】
反転搬送ローラ対６Ａにより搬送された第１シートＳ１の後端部が第２センサ５５を通過した後、所定時間が経過すると、第１シートＳ１の後端は第１搬送路５０の分岐点Ｅを通過する。所定時間の経過により第１シートＳ１が分岐点Ｅを通過すると、反転搬送ローラ対６Ａは、逆回転を開始する。つまり、図１１（ｂ）に示すように、反転搬送ローラ対６Ａは、第１切換ユニット６３ａの第２ギア６８ａと第１駆動ギア６４ａとを噛合させ、第２切換ユニット６３ｂの第３ギア６９ｂと第２駆動ギア６４ｂとを噛合させる。これにより、反転搬送ローラ対６Ａは、逆回転し、第１シートＳ１は、第２搬送路５１に搬送される。
【００８１】
次に、第１搬送路５０を搬送中の第２シートＳ２の先端が第２センサ５５を通過すると、反転搬送ローラ対６Ａは、図１２（ａ）に示すように、再び正回転を開始する。これにより、反転した状態で搬送されていた第１シートＳ１は、再び排紙トレイ２２側に搬送される。このとき、反転搬送ローラ対６Ａは、図８に示すように、第１シートＳ１と共に第２シートＳ２を挟持する（受け入れる）。
【００８２】
第２シートＳ２が第１シートＳ１と共に反転搬送ローラ対６Ａに挟持された後、反転搬送ローラ対６Ａは、図１２（ｂ）に示すように、第１反転搬送ローラ６０ａを逆回転させ、第２反転搬送ローラ６０ｂを正回転させる。具体的には、第１切換ユニット６３ａの第２ギア６８ａと第１駆動ギア６４ａとを噛合させて第１シートＳ１を第２搬送路５１に搬送する。また、第２切換ユニット６３ｂの第２ギア６８ｂと第２駆動ギア６４ｂとを噛合させて第２シートＳ２を排紙トレイ２２側に搬送する。このように動作させることにより、第１シートＳ１と第２シートＳ２は、重なり合った状態においても、互いに異なる方向にすれ違うように搬送可能となる。
【００８３】
以上のような構成を有する第２実施形態に係るレーザビームプリンタ１Ａによれば、第１実施形態において同様の構成により生じる効果に加え、以下のような効果を奏する。第２実施形態に係るレーザビームプリンタ１Ａは、独立に回転方向を変更可能な第１反転搬送ローラ６０ａ及び第２反転搬送ローラ６０ｂを有する反転搬送ローラ対６Ａを備える。そのため、反転搬送ローラ対６ＡでシートＳの排紙トレイ２２への排紙操作が可能となる。これにより、両面印刷済みのシートを排紙するシート排紙路５２や切替部材５３等を設ける必要がなくなる。その結果、製造コストを削減することが可能になる。また、レーザビームプリンタ１Ａの低背化が可能となる。
【００８４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されない。
【符号の説明】
【００８５】
１ レーザビームプリンタ（画像形成装置）
２ プリンタ本体
３ シート給送部（シート給送装置）
４ 画像形成部
５ シート搬送部
６，６Ａ 反転搬送ローラ対
７ 再搬送ローラ対
７ａ 第１再搬送ローラ対（第１ローラ）
７ｂ 第２再搬送ローラ対（第２ローラ）
８，８Ａ シート搬送制御部（制御部）
５０ 第１搬送路
５１ 第２搬送路
Ｓ シート
Ｓ１ 第１シート（１枚目のシート）
Ｓ２ 第２シート（２枚目のシート）
Ｓ３ 第３シート（３枚目のシート）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート搬送装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置は、更なる省資源化への対応が望まれており、両面印刷の活用が多用化している。そのため、両面印刷機能を有する画像形成装置においては、生産効率を向上すべく、両面印刷における印刷速度の高速化が望まれている。
【０００３】
ここで、両面印刷機能を有する画像形成装置において、印刷速度の高速化を図るためには、未印刷紙と片面印刷済み紙とを片面印刷の場合と同様の間隔で交互に搬送することが挙げられる。未印刷紙の印刷と片面印刷済み紙の印刷とを交互に行うことにより、印刷速度の高速化を図ることができる。そのためには、両面印刷開始時に搬送する少なくとも２枚の片面印刷紙の反転及び搬送を早期に行い、それぞれを待機させる必要がある。
【０００４】
一方、従来の両面印刷機能を有する画像形成装置は、両面印刷を行うに際し、印刷開始時における２枚のシートを、先行する先行シートを先行停止位置に、後続する後続シートを後続停止位置に、それぞれ停止させて待機させる構成としている（特許文献１参照）。
【０００５】
そして、この先行停止位置と後続停止位置は、使用する画像形成装置により予め設定されており、印刷するシートの大きさにより変更することができない構成となっている。そのため、特許文献１に開示に従来の画像形成装置は、サイズの小さなシートの場合でも、先行シートと後続シートとの間隔（印刷間隔）を短縮することができず、無用な印刷間隔を設けることとなっていた。そして、これが印刷速度の高速化を抑制していた。
【０００６】
これに対しては、先行シート及び後続シートが待機可能な２つの搬送路を並列に設け、この搬送路に各シートを待機させることにより、印刷間隔（搬送間隔）を短くした画像形成装置が開示されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０３−１３４６３号公報
【特許文献２】特開２００４−０５１３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２に開示の従来の画像形成装置は、搬送路を２つ設けるため、搬送路のそれぞれに交互にシートを振り分ける構造や画像形成部に交互にシートを再搬送する構造が必要となる。これにより、装置が複雑になると共に、製造コストが高くなる。また、近年、画像形成装置の小型化が要求される中、並列に設けられる２つの搬送路は、画像形成装置全体を大型化し、小型化への要求に対する障害になる。
【０００９】
そこで、本発明は、簡単な構成で、両面印刷における生産性の向上が可能なシート搬送装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、シートを搬送する第１搬送路と、前記第１搬送路から搬送されたシートを前記第１搬送路に再搬送する第２搬送路と、正回転により前記第１搬送路からのシートの搬送を行い、逆回転により該シートを前記第２搬送路に搬送する反転搬送ローラ対と、前記第２搬送路に設けられ、前記反転搬送ローラ対の逆回転によって搬送されたシートを前記第１搬送路へ再搬送する再搬送ローラ対と、先行シートと該先行シートに続いて前記反転搬送ローラ対によって搬送された後続シートとを前記再搬送ローラ対に重ねて挟持させた後、前記後続シートを前記第２搬送路に留めたまま前記先行シートを前記第１搬送路へ搬送させるように、前記再搬送ローラ対のうちの前記後続シートと接するローラを停止させながら前記再搬送ローラ対のうちの前記先行シートと接するローラを回転させる制御部と、を備えた、ことを特徴とするシート搬送装置に関する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡単な構成で、生産性の向上が可能なシート搬送装置及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレーザビームプリンタの全体構造を模式的に示す断面図である。
【図２】第１実施形態に係る再搬送ローラ対の斜視図である。
【図３】図２に示す再搬送ローラ対の駆動ユニットの断面図である。
【図４】（ａ）は再搬送ローラ対に挟持された２枚のシートから１枚のシートを搬送する状態を示す図であり、（ｂ）は再搬送ローラ対に挟持された１枚のシートを搬送する状態を示す図である。
【図５】（ａ）は第１シートが第２搬送路における第１位置に待機する状態を示し、（ｂ）は再搬送ローラ対を回転させて第１シートを第２位置に待機させると共に第２シートと第１シートとを再搬送ローラ対で挟持する状態を示す図である。
【図６】（ａ）は第２再搬送ローラを回転させて第１シートを第２位置に待機させたまま第２シートを搬送する状態を示す図であり、（ｂ）は第１シートを第２位置に待機させたまま第２シートを第３位置に搬送する状態を示す図である。
【図７】（ａ）は第１再搬送ローラを回転させて第２シートを第３位置に待機させたまま第１シートを搬送する状態を示す図であり、（ｂ）は両面に画像が形成された第１シートを搬送すると共に第２シートを第１位置に移動させる状態を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るレーザビームプリンタの全体構造を模式的に示す断面図である。
【図９】第２実施形態に係る反転搬送ローラ対の斜視図である。
【図１０】（ａ）は第１駆動ギアが第１切換ユニットにより入力ギアと逆方向に回転する状態を示す図であり、（ｂ）は第１駆動ギアが第１切換ユニットにより入力ギアと同方向に回転する状態を示す図である。
【図１１】（ａ）は反転搬送ローラ対を正回転させて第１シートを搬送する状態を示す図であり、（ｂ）は反転搬送ローラ対を逆回転させて第１シートを反転させる状態を示す図である。
【図１２】（ａ）は反転搬送ローラ対を正回転させて第１シート及び第２シートを搬送する状態を示す図である。（ｂ）は反転搬送ローラ対の第１反転搬送ローラを逆回転して第１シートを反転させると共に第２反転搬送ローラを正回転させて第２シートを搬送する状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係るシート搬送装置及び画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態に係る画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれら複合機器等、シートを反転させて搬送し、シートの両面に画像を形成可能なシート搬送装置としてのシート搬送部を備えた画像形成装置である。以下の実施形態においては、画像形成装置としてレーザビームプリンタを用いて説明する。
【００１４】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１について、図１から図４（ｂ）を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１の全体構造を模式的に示す断面図である。図２は、第１実施形態に係る再搬送ローラ対７の斜視図である。図３は、図２に示す再搬送ローラ対７の駆動ユニットの断面図である。図４（ａ）は、再搬送ローラ対７に挟持された２枚のシートＳから１枚のシートＳを搬送する状態を示す図であり、図４（ｂ）は、再搬送ローラ対７に挟持された１枚のシートＳを搬送する状態を示す図である。
【００１５】
まず、第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１の全体構造について、図１を参照しながら説明する。図１に示すように、第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１は、プリンタ本体２と、シート給送部３と、画像形成部４と、シート搬送部５と、制御部としてのシート搬送制御部８と、を備える。
【００１６】
プリンタ本体２は、レーザビームプリンタ１の外観を構成し、シート給送部３、画像形成部４及びシート搬送部５を収容する筐体２０と、筐体２０の下部に着脱自在に取り付けられる給紙カセット２１と、筐体２０の上部に形成される排紙トレイ２２と、を備える。給紙カセット２１は、積層した状態でシートＳを収納する。排紙トレイ２２は、両面印刷が終了したシートを収容する。
【００１７】
シート給送部３は、給紙カセット２１に収納されるシートＳをシート搬送部５に給送する給送ローラ３０と、給送ローラ３０と共にシートを分離する分離部３１と、を備える。分離部３１は、給送ローラ３０に圧接してシートを１枚ずつ分離する分離パッド３２と、分離パッド３２を保持する分離ホルダ３３とを備える。シート給送部３は、給紙カセット２１に収納されたシートＳを、分離パッド３２で１枚ずつ分離しながら給送ローラ３０でシート搬送部５に給送する。
【００１８】
画像形成部４は、感光体ドラム４０と、レーザスキャナユニット４１と、現像部４２と、転写ローラ４３と、定着部４４と、を備え、所定の画像情報に基づいてシートＳに画像を形成する。レーザスキャナユニット４１は、画像情報に基づいて形成された情報光を感光体ドラム４０に照射する。現像部４２は、感光体ドラム４０に形成された静電潜像を現像する。転写ローラ４３は、現像された画像をシートＳに転写する。定着部４４は、転写された画像をシートＳに定着させる。
【００１９】
シート搬送部５は、第１搬送路５０と、第２搬送路５１と、シート排紙路５２と、切替部材５３と、第１センサ５４と、第２センサ５５と、第３センサ５６と、搬送ローラ対５７と、排紙ローラ対５８と、反転搬送ローラ対６と、再搬送ローラ対７と、を備える。
【００２０】
第１搬送路５０は、未印刷シートや片面印刷シート等のシートＳを搬送するための搬送路である。第１搬送路５０は、シートＳの搬送方向における上流側において二股に分かれており、二股に分かれた第１搬送路５０の一方側は、給紙カセット２１に接続されている。給紙カセット２１から搬送されたシートは、第１搬送路５０を搬送中に画像形成部４により片面印刷が行われる。また、第１搬送路５０は、下流側においても二股に分かれており、第１搬送路５０の下流側において二股に分かれた一方側は、排紙トレイ２２側に向かうように形成されている。
【００２１】
第２搬送路５１は、片面印刷されたシートＳを第１搬送路５０に再搬送するための搬送路である。第２搬送路５１の上流側は、第１搬送路５０の下流側において二股に分かれた第１搬送路５０の他方側に接続されている。一方、第２搬送路５１の下流側は、第１搬送路５０の上流側において二股に分かれた第１搬送路５０の他方側に接続されている。
【００２２】
また、第２搬送路５１は、第２搬送路５１の上流側（第１搬送路５０との接続部と第２搬送路５１の屈曲部５１ｂとの間）に設けられた後端退避部５１ａを備えている。後端退避部５１ａは、第２搬送路５１における所定の位置でシートＳが停止した状態で待機した場合に、該シートＳの後端部を退避可能に形成されている。
【００２３】
シート排紙路５２は、両面印刷が終了したシートＳを排紙トレイ２２に搬送するための搬送路である。シート排紙路５２は、シートＳの排紙方向における上流側が第１搬送路５１における画像形成部４の下流側に接続されており、シート排紙路５２の排紙方向における下流側は、排紙トレイ２２に接続されている。切替部材５３は、第１搬送路５０とシート排紙路５２との接続部に取り付けられており、両面印刷が終了したシートＳを排紙トレイ２２に搬送するために、第１搬送路５０からシート排紙路５２にシートＳの搬送方向を切り替える。
【００２４】
第１センサ５４は、第１搬送路５０におけるシート給送部３と画像形成部４との間に配置されており、第１搬送路５０におけるシート給送部３と画像形成部４との間を、シートＳが通過したことを検出する。第２センサ５５は、第１搬送路５０の下流側（切替部材５３の下流側）に配置されており、第１搬送路５０における切替部材５３の下流側をシートＳが通過したことを検出する。第３センサ５６は、第２搬送路５１の入り口（第１搬送路５０との接続部）に配置されており、第２搬送路５１に反転されたシートＳが搬送されたことを検出する。
【００２５】
搬送ローラ対５７は、第１搬送路５０に配置されており、第１搬送路５０に給送又は搬送されるシートＳを第１搬送路５０に沿って搬送する。排紙ローラ対５８は、シート排紙路５２に配置されており、切替部材５３により第１搬送路５０からシート排紙路５２に搬送されるシートＳを排紙トレイ２２に搬送する。
【００２６】
反転搬送ローラ対６は、第１搬送路５０の下流側における二股に分かれた一方側（排紙トレイ２２側）に配置されており、正回転により第１搬送路５０からのシートＳの搬送を行い、逆回転により搬送されたシートＳを反転させる。具体的には、正回転により第１搬送路５０から搬送されるシートＳを二股に分かれた一方側（排紙トレイ２２側）に搬送し、その後、逆回転することによりシートＳを第２搬送路５１に搬送する。このようにして、第１搬送路５０に再搬送されたときのシートＳの印刷面が反転する。なお、第１実施形態においては、反転搬送ローラ対６は、独立に回転可能な反転搬送ローラ６ａと、反転搬送ローラ６ａに接離自在に設けられる回転コロ６ｂと、から構成されている。
【００２７】
再搬送ローラ対７は、第２搬送路５１に配置されており、第２搬送路５１に搬送されるシートＳを搬送する。また、再搬送ローラ対７は、第１ローラとしての第１再搬送ローラ７ａと、第２ローラとしての第２再搬送ローラ７ｂと、を備え、第１再搬送ローラ７ａと第２再搬送ローラ７ｂとの間に２枚のシートを同時に挟持可能に形成されている。第１再搬送ローラ７ａ及び第２再搬送ローラ７ｂは、それぞれ独立に回転可能に構成されている。
【００２８】
ここで、独立に回転可能な第１再搬送ローラ７ａ及び第２再搬送ローラ７ｂを有する再搬送ローラ対７の回転機構の構成について、図２及び図３を参照しながら説明する。図２及び図３に示すように、再搬送ローラ対７は、入力ギア７０と、第１再搬送ユニット７１ａと、第２再搬送ユニット７１ｂと、を備える。
【００２９】
入力ギア７０は、不図示の動力源からの駆動力を第１再搬送ユニット７１ａ及び第２再搬送ユニット７１ｂに伝達する。第１再搬送ユニット７１ａは、第１駆動ユニット７２ａと、第１駆動ギア７３ａと、アイドラギア７４ａ，７５ａ，７６ａと、第１再搬送ローラ７ａと、ローラ回転軸７７ａと、を備える。
【００３０】
図３に示すように、第１駆動ユニット７２ａは、回転軸７８ａと、クラッチギア７８ｂと、電磁クラッチ７８ｃと、トルクリミッタ７８ｄと、出力ギア７８ｅと、を備える。クラッチギア７８ｂは、入力ギア７０に噛合し、入力ギア７０からの駆動力を伝達する。電磁クラッチ７８ｃは、回転軸７８ａに取り付けられており、クラッチギア７８ｂから伝達された駆動力を回転軸７８ａに伝達又は遮断する。なお、クラッチギア７８ｂは、回転軸７８ａに対して回転自在に取り付けられており、電磁クラッチ７８ｃが作動していない状態においては入力ギア７０からの駆動力が回転軸７８ａに伝達されない。一方、電磁クラッチ７８ｃが作動すると、クラッチギア７８ｂは、電磁クラッチ７８ｃのロータと噛合しトルクリミッタ７８ｄの制動力に抗して回転軸７８ａを回転させる。
【００３１】
トルクリミッタ７８ｄは、電磁クラッチ７８ｃにより駆動力が遮断された場合に、回転軸７８ａを制動して空転を防止する。出力ギア７８ｅは、回転軸７８ａに取り付けられており、アイドラギア７４ａ，７５ａ，７６ａと噛合している。出力ギア７８ｅは、回転軸７８ａから伝達される駆動力をアイドラギア７４ａ，７５ａ，７６ａに伝達する。
【００３２】
アイドラギア７４ａ，７５ａ，７６ａは、第１駆動ギア７３ａに噛合しており、出力ギア７８ｅから伝達された駆動力を第１駆動ギア７３ａに伝達する。第１駆動ギア７３ａは、ローラ回転軸７７ａに固定されており、アイドラギア７４ａ，７５ａ，７６ａから伝達された駆動力でローラ回転軸７７ａを回転させる。第１再搬送ローラ７ａは、ローラ回転軸７７ａに固定されており、ローラ回転軸７７ａが回転することにより回転する。また、第１再搬送ローラ７ａの表面は、搬送する２枚のシートＳ同士の摩擦力よりも、第１再搬送ローラ７ａとシートＳとの摩擦力の方が大きい摩擦係数を有する。
【００３３】
第２再搬送ユニット７１ｂは、第２駆動ユニット７２ｂと、第２駆動ギア７３ｂと、ローラ回転軸７７ｂとを備える。第２再搬送ユニット７１ｂは、アイドラギア７４ａ，７５ａ，７６ａを有しない点で第１再搬送ユニット７１ａと相違するが、その他は第１再搬送ユニット７１ａと同様である。そのため、第２再搬送ユニット７１ｂの説明は、第１再搬送ユニット７１ａの説明を援用し、ここではその説明は省略する。第２再搬送ユニット７１ｂの第２駆動ユニット７２ｂの構成は、第１駆動ユニット７２ａと同じ構成（図３）なのでここでは説明を省略する。
【００３４】
次に、独立に回転可能な第１再搬送ローラ７ａ及び第２再搬送ローラ７ｂを有する再搬送ローラ対７におけるシートＳの搬送条件について、図４（ａ）及び図４（ｂ）を用いて説明する。
【００３５】
図４（ａ）及び図４（ｂ）において、搬送するシートＳと第１再搬送ローラ７ａ又は第２再搬送ローラ７ｂとの摩擦係数をμｐ、搬送するシートＳ同士の摩擦係数をμｋ、第１再搬送ローラ７ａ及び第２再搬送ローラ７ｂの半径をＲとする。また、ローラ回転軸７７ａ上の制動トルクをＴ、第１再搬送ローラ７ａと第２再搬送ローラ７ｂとの間に作用する加圧力をＮとする。そうすると、図４（ａ）に示す２枚のシートＳを挟持した再搬送ローラ対７における第１再搬送ローラ７ａ及び第２再搬送ローラ７ｂの制動トルクＴは、以下のように表すことができる。
【００３６】
Ｎ・μｋ≦Ｔ／Ｒ・・・（１）
【００３７】
式（１）に示すように、重ね合わせた２枚のシートＳ同士の摩擦力よりも、シートＳと該シートＳと当接するローラとの摩擦力の方が大きい場合には、シートＳ同士の摩擦力に抗してローラとの摩擦力によってローラと当接するシートＳを搬送することができる。同様に、もう１枚のシートＳと当接するローラが停止していた場合には、シートＳ同士の摩擦力に抗してローラとの摩擦力によってシートＳは停止した状態を保つことができる。つまり、第１再搬送ローラ７ａ及び第２再搬送ローラ７ｂの一方又は両方を回転させることにより、第１再搬送ローラ７ａに当接するシートＳ及び第２再搬送ローラ７ｂと当接するシートＳを選択的に搬送させることができる。
【００３８】
また、図４（ｂ）に示す１枚のシートＳを挟持した再搬送ローラ対７における第１再搬送ローラ７ａ及び第２再搬送ローラ７ｂの制動トルクＴは、以下のように表すことができる。
【００３９】
Ｔ／Ｒ＜Ｎ・μｐ・・・（２）
【００４０】
式（２）に示すように、ローラの制動トルクよりも、シートＳと該シートＳと当接するローラとの力の方が大きい場合には、ローラを回転させてシートＳを選択的に搬送することができる。
【００４１】
シート搬送制御部８は、切替部材５３、搬送ローラ対５７、排紙ローラ対５８、反転搬送ローラ対６及び再搬送ローラ対７の駆動の制御を行う。また、シート搬送制御部８は、再搬送ローラ対７の第１再搬送ローラ７ａ及び第２再搬送ローラ７ｂについては、独立に回転の制御を行う。シート搬送制御部８は、第１再搬送ローラ７ａ及び第２再搬送ローラ７ｂの一方又は両方を回転させて、第１再搬送ローラ７ａと当接するシートＳ及び第２再搬送ローラ７ｂと当接するシートＳの一方又は両方を選択的に搬送させる。
【００４２】
次に、第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１の両面印刷開始時におけるシートＳの搬送動作について、図１に加え、図５（ａ）から図７（ｂ）を参照しながら説明する。なお、以下においては、１枚目の先行シートを「第１シートＳ１」といい、２枚目の後続シート（先行シートに続いて搬送されるシート）を「第２シートＳ２」というものとする。また、３枚目のシートを「第３シートＳ３」といい、４枚目のシートを「第４シート」というものとする。
【００４３】
また、切替部材５３、搬送ローラ対５７、排紙ローラ対５８、反転搬送ローラ対６及び再搬送ローラ対７（第１再搬送ローラ７ａ及び第２再搬送ローラ７ｂ）の駆動の制御は、シート搬送制御部８により行われるが、以下においては、各部材を主体に説明する。
【００４４】
図５（ａ）は、第１シートＳ１が第２搬送路５１における第１位置Ｇに待機する状態を示す図である。図５（ｂ）は、再搬送ローラ対７を駆動させて第１シートＳ１を第２位置Ｈに待機させると共に第２シートＳ２を第１シートＳ１と重ねた状態で挟持する状態を示す図である。図６（ａ）は、第１再搬送ローラ７ａを回転させて第１シートＳ１を第２位置Ｈに待機させたまま第２シートＳ２を搬送する状態を示す図である。図６（ｂ）は、第１シートＳ１を第２位置Ｈに待機させたまま第２シートＳ２を第３位置Ｆに搬送する状態を示す図である。図７（ａ）は、第１再搬送ローラ７ａを回転させて第２シートＳ２を第３位置Ｆに待機させたまま第１シートＳ１を搬送する状態を示す図である。図７（ｂ）は、両面に画像が形成された第１シートＳ１を搬送すると共に第２シートＳ２を第１位置Ｇに移動させる状態を示す図である。
【００４５】
両面印刷が開始されると、第１シートＳ１が給紙カセット２１から第１搬送路５０に給紙され、画像形成部４で片面に画像が形成される。片面に画像が形成された第１シートＳ１は、切替部材５３によりシート排紙路５２に搬送されることなく、搬送ローラ対５７によって第１搬送路５０の下流側に向かって搬送される。
【００４６】
第１シートＳ１が第１搬送路５０の下流側に搬送されると、第１搬送路５０の下流側に配置された反転搬送ローラ対６により、第１搬送路５０の下流側で二股に分かれた一方側（排紙トレイ２２側）に搬送される。反転搬送ローラ対６により排紙トレイ２２側に搬送された第１シートＳ１の後端部が第２センサ５５を通過した後、所定時間が経過すると、第１シートＳ１の後端は第１搬送路５０の分岐点Ｅを通過する。所定時間の経過により第１シートＳ１の後端部が分岐点Ｅを通過すると、反転搬送ローラ対６は、逆回転を開始する。反転搬送ローラ対６が逆回転すると、第１シートＳ１は、第２搬送路５１に搬送される。
【００４７】
第２搬送路５１において、第１シートＳ１が再搬送ローラ対７に挟持されると、反転搬送ローラ対６の回転コロ６ｂが反転搬送ローラ６ａから離間し、反転搬送ローラ６ａは回転を停止する。回転コロ６ｂが反転搬送ローラ６ａから離間すると、反転搬送ローラ６ａと回転コロ６ｂとの間に隙間が形成される。なお、このとき、第１シートＳ１の後端側は、反転搬送ローラ６ａと回転コロ６ｂとの間(隙間)に位置している。
【００４８】
一方、第１シートＳ１に続く第２シートＳ２は、第１シートＳ１と同様の動作が行われた後、第１シートＳ１と同様に反転搬送ローラ対６に到達する。ここで、反転搬送ローラ６ａと回転コロ６ｂとの間に隙間が形成されている。そのため、反転搬送ローラ対６に到達した第２シートＳ２は、第１シートＳ１とすれ違うようにして、排紙トレイ２２側に搬送される。
【００４９】
再搬送ローラ対７により搬送される第１シートＳ１の後端部が第３センサ５６を通過すると、離間状態にあった回転コロ６ｂが反転搬送ローラ６ａ側に移動し、第２シートＳ２を挟持する。反転搬送ローラ対６が第２シートＳ２を挟持すると、反転搬送ローラ６ａが正回転し、排紙トレイ２２側に第２シートＳ２をさらに搬送する。反転搬送ローラ対６により搬送された第２シートＳ２の後端部が第２センサ５５を通過した後、所定時間が経過すると、第２シートＳ２の後端は第１搬送路５０の分岐点Ｅを通過する。所定時間の経過により第２シートＳ２が分岐点Ｅを通過すると、反転搬送ローラ対６は、逆回転を開始する。反転搬送ローラ対６が逆回転すると、第２シートＳ２は、反転した状態で第２搬送路５１に搬送される。ここで、印刷間隔を短縮するため、更に第２シートＳ２に続く第３シートＳ３が第１搬送路５０に給送される。
【００５０】
図５（ａ）に示すように、第１シートＳ１の先端が第２搬送路５１内の第１位置Ｇに到達すると、再搬送ローラ対７の電磁クラッチ７８ｃが駆動力を遮断する。ここでは、第１再搬送ユニット７１ａ、第２再搬送ユニット７１ｂの両方で電磁クラッチ７８ｃが駆動を遮断する。駆動力が遮断されると、トルクリミッタ７８ｄにより再搬送ローラ対７が停止し、第１シートＳ１が第１位置Ｇで待機する状態となる。このとき、第１シートＳ１の後端部は、図１に示すように、第１シートＳ１のコシ（平面に戻ろうとする力）により、後端退避部５１ａに退避する。
【００５１】
再搬送ローラ対７が第１シートＳ１を挟持した状態で停止した後、第２シートＳ２が反転搬送ローラ対６により、第２搬送路５１に搬送される。このとき、第２シートＳ２は、第１シートＳ１と重なり合うように第２搬送路５１を搬送するが、第１シートＳ１の後端部が後端退避部５１ａに退避しているため、第１シートＳ１と衝突することなく互いに重なり合うように搬送される。
【００５２】
図５（ｂ）に示すように、第２シートＳ２の先端が再搬送ローラ対７に到達すると、電磁クラッチ７８ｃが作動して再搬送ローラ対７が回転を開始する。つまり、第１再搬送ユニット７１ａ、第１再搬送ユニット７１ｂの両方の電磁クラッチ７８ｃが作動して第１再搬送ローラ７ａ及び第２再搬送ローラ７ｂの両方に回動駆動力が伝達される。再搬送ローラ対７が回転すると、第２シートＳ２が再搬送ローラ対７に進入し、第１シートＳ１と第２シートＳ２は、互いに重なった状態で再搬送ローラ対７に挟持される。ここで、再搬送ローラ対７に挟持された後、回転コロ６ｂが反転搬送ローラ６ａから離間する。
【００５３】
図６（ａ）に示すように、第１シートＳ１の先端が第２位置Ｈに到達すると、第１シートＳ１と当接する第１再搬送ローラ７ａを有する第１再搬送ユニット７１ａの電磁クラッチ７８ｃの接続が遮断され、第１シートＳ１が第２位置Ｈで停止する。一方、第２再搬送ローラ７ｂに駆動を伝達する第１再搬送ユニット７１ｂの電磁クラッチ７８ｃは駆動を伝達する状態にしたままである。よって、第２シートＳ２と当接する第２再搬送ローラ７ｂを有する第２再搬送ユニット７１ｂは、第２シートＳ２を搬送する。停止した第１シートＳ１と重なった状態で第２シートＳ２が第２再搬送ローラ７ｂによって搬送されているときに第２シートの後端側は、離間した回転コロ６ｂと反転搬送ローラ６ａとの間に位置している。そして、回転コロ６ｂと反転搬送ローラ６ａとの間（隙間）で、第３シートＳ３の先端側とすれ違う。即ち、第２シートＳ２が第２再搬送ローラ７ｂによって搬送されているとき、第２シートＳ２に続く第３シートＳ３は、反転搬送ローラ対６に到達する。ここで、反転搬送ローラ６ａと回転コロ６ｂとの間に隙間において、反転搬送ローラ対６に到達した第３シートＳ３は、第２シートＳ２とすれ違うようにして、排紙トレイ２２の方向へ搬送される。
【００５４】
次いで、図６（ｂ）に示すように、第２シートＳ２が第３位置Ｆに到達すると、第２再搬送ユニット７１ｂの電磁クラッチ７８ｃの接続が遮断され、第２シートＳ２が第３位置Ｆで停止する。
【００５５】
第２シートＳ２に続いて給送された第３シートＳ３の後端部の通過を第１センサ５４が検知すると、図７（ａ）に示すように、第１再搬送ユニット７１ａの電磁クラッチ７８ｃが作動（接続）し、第１再搬送ローラ７ａが回転する。第１再搬送ローラ７ａが回転すると、第１再搬送ローラと当接する第１シートＳ１が画像形成部４に向かって搬送され、第２面の画像形成が行われる。このとき、第２再搬送ローラ７ｂと当接する第２シートＳ２は、第１シートＳ１に連れ動かされることなく、停止した状態で待機している。
【００５６】
図７（ｂ）に示すように、第１シートＳ１の後端部が再搬送ローラ対７を抜けると、第２再搬送ユニット７１ｂの電磁クラッチ７８ｃが作動（接続）し、第２シートＳ２が再び搬送される。第２シートＳ２の先端が第１位置Ｇに到達すると、第２再搬送ユニット７１ｂの電磁クラッチ７８ｃが遮断され、第２シートＳ２が第１位置Ｇで停止する。
【００５７】
第１搬送路５０に再搬送された第１シートＳ１は、画像形成部４で第２面への画像形成が終了すると、切替部材５３により第１搬送路５０からシート排紙路５２にシートＳの搬送方向を切り替えられ、排紙トレイ２２に搬送される。
【００５８】
片面の印刷が終了した第３シートＳ３は、反転搬送ローラ対６で反転された後、上述と同様の動作により第２シートＳ２を挟持する再搬送ローラ対７に挟持される。そして、第３シートＳ３の進入に際し、第２シートＳ２は、第３位置Ｆに移動する。第１シートＳ１の第２面印刷の終了に伴い、給紙カセット２１から給紙される第４シートの片面印刷が開始されると、第２シートＳ２は、第２位置Ｈに移動して待機する。同様に第３シートＳ３は、第１位置Ｇに移動して待機する。
【００５９】
このようにして、レーザビームプリンタ１は、第１シートＳ１の片面、第２シートＳ２の片面、第３シートＳ３の片面、第１シートＳ１の第２面、第４シートの片面、第２シートＳ２の第２面、・・・のようにまず３枚の片面印刷を行う。その後、片面印刷の終了したシートの再搬送と、未印刷シートの給紙とを交互に繰り返す。これにより、片面印刷と同様の印刷間隔で両面印刷が可能になる。
【００６０】
以上のような構成を有する本実施形態に係るレーザビームプリンタ１によれば、以下のような効果を奏する。第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１は、シート搬送部５の再搬送ローラ対７が第１シートＳ１及び第２シートＳ２を同時に挟持可能に構成されている。また、第１再搬送ローラ７ａ及び第２再搬送ローラ７ｂは、それぞれが独立に回転可能に構成されている。更に、第１再搬送ローラ７ａ及び第２再搬送ローラ７ｂは、挟持する第１シートＳ１及び第２シートＳ２同士の摩擦係数よりも高い摩擦係数を有するように形成されている。
【００６１】
そのため、例えば、再搬送ローラ対７に第１及び第２シートＳ１、Ｓ２を挟持させた場合に、第１及び第２再搬送ローラ７ａ、７ｂの一方又は両方を回転させることにより、第１及び第２シートＳ１、Ｓ２の一方又は両方を選択的に搬送することができる。また、第１及び第２再搬送ローラ７ａ、７ｂの一方又は両方の回転を停止させることにより、第１及び第２シートＳ１、Ｓ２の一方又は両方の搬送を選択的に停止させることができる。これにより、第１シートＳ１及び第２シートＳ２を互いに重ねた状態で待機させることが可能となり、印刷間隔の短縮化を図ることができる。その結果、簡単な構成で、両面印刷における生産性の向上が可能なシート搬送部５を備えるレーザビームプリンタ１を提供することができる。
【００６２】
また、第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１は、第２搬送路５１の搬送方向における上流側に先行する第１シートＳ１の後端部を退避可能な後端退避部５１ａを備える。そのため、第２搬送路５１に第１シートＳ１を待機させた状態で後続の第２シートＳ２を第２搬送路５１に進入させた場合においても、第２シートＳ２の先端が第１シートＳ１の後端に接触することを抑制することができる。これにより、第２シートＳ２を第２搬送路５１に容易に進入させることができる。その結果、第２シートＳ２を第１シートＳ１と重ねた状態で第２搬送路５１に配置させることができる。
【００６３】
また、第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１は、第２搬送路５１に第１シートＳ１の先端を配置させる複数の待機位置を備える。また、第１シートＳ１及び第２シートＳ２は重なった状態で待機する。このように、待機位置を段階的に複数設けることにより、再搬送される場合の位置（第２位置Ｈ）をシートの大きさに係ることなく一定にすることができる。そのため、例えば、一番大きなシートに合わせて予め設定される待機位置を設ける必要がなくなり、第１シートＳ１と第２シートＳ２との間に生じ得る無用な印刷間隔を抑制することができる。
【００６４】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係るレーザビームプリンタ１Ａについて、図８から図１０（ｂ）を参照しながら説明する。図８は、本発明の第２実施形態に係るレーザビームプリンタ１Ａの全体構造を模式的に示す断面図である。図９は、第２実施形態に係る反転搬送ローラ対６Ａの斜視図である。図１０（ａ）は第１駆動ギア６４ａが第１切換ユニット６３ａにより入力ギア６２と逆方向に回転する状態を示す図であり、図１０（ｂ）は第１駆動ギア６４ａが第１切換ユニット６３ａにより入力ギア６２と同方向に回転する状態を示す図である。
【００６５】
第２実施形態に係るレーザビームプリンタ１Ａは、シート搬送部における反転搬送ローラ対が第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１と相違する。そのため、第２実施形態においては、第１実施形態と異なる点、すなわち、シート搬送部５Ａの反転搬送ローラ対６Ａを中心に説明する。
【００６６】
なお、第２実施形態において、第１実施形態に係るレーザビームプリンタ１と同様の構成のものについては、同じ符号を付してその説明を省略する。また、第２実施形態において、第１実施形態と同様の構成のものについては、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００６７】
まず、第２実施形態に係るレーザビームプリンタ１Ａの全体構造について、図８を参照しながら説明する。図８に示すように、第２実施形態に係るレーザビームプリンタ１Ａは、プリンタ本体２と、シート給送部３と、画像形成部４と、シート搬送装置としてのシート搬送部５Ａと、シート搬送制御部８Ａと、を備える。
【００６８】
シート搬送部５Ａは、第１搬送路５０と、第２搬送路５１と、第１センサ５４と、第２センサ５５と、第３センサ５６と、搬送ローラ対５７と、反転搬送ローラ対６Ａと、再搬送ローラ対７と、を備える。
【００６９】
図９に示すように、反転搬送ローラ対６Ａは、入力ギア６２と、第１反転搬送ユニット６１ａと、第２反転搬送ユニット６１ｂと、を備える。入力ギア６２は、不図示の動力源からの駆動力を第１反転搬送ユニット６１ａ及び第２反転搬送ユニット６１ｂに伝達する。第１反転搬送ユニット６１ａは、第１切換ユニット６３ａと、第１駆動ギア６４ａと、第１ローラ回転軸６５ａと、第１反転搬送ローラ６０ａと、を備える。第１切換ユニット６３ａは、入力ギア６２及び第１駆動ギア６４ａと噛合しており、入力ギア６２からの駆動力を第１駆動ギア６４ａに伝達する。
【００７０】
また、第１切換ユニット６３ａは、入力ギア６２と噛合する第１ギア６７ａと、第１ギア６７ａと噛合する第２ギア６８ａと、第２ギア６８ａと噛合する第３ギア６９ａとを備える。第１切換ユニット６３ａは、不図示の回転部により第１ギア６７ａを中心に回動するように構成されており、第２ギア６８ａ又は第３ギア６９ａが第１駆動ギア６４ａに噛合するように構成されている。
【００７１】
例えば、図１０（ａ）に示すように、第２ギア６８ａと第１駆動ギア６４ａとを噛合させることにより、第１駆動ギア６４ａは、入力ギア６２と反対の方向に回転する。また、例えば、図１０（ｂ）に示すように、第１切換ユニット６３ａを回転させて、第３ギア６９ａと第１駆動ギア６４ａとを噛合させることにより、第１駆動ギア６４ａは、入力ギア６２と同じ方向に回転する。つまり、第１切換ユニット６３ａを回転させることにより、第１駆動ギア６４ａの回転方向を独立に設定できる。
【００７２】
第１駆動ギア６４ａは、第１ローラ回転軸６５ａの先端に取り付けられている。第１駆動ギア６４ａは、第１切換ユニット６３ａから伝達される駆動力で第１ローラ回転軸６５ａを回転させる。
【００７３】
第１反転搬送ローラ６０ａは、第１ローラ回転軸６５ａに固定されており、第１ローラ回転軸６５ａが回転することにより回転する。また、第１反転搬送ローラ６０ａは、搬送又は反転するシートＳ同士の摩擦力よりも、第１反転搬送ローラ６０ａとシートＳとの摩擦力のほうが大きい摩擦係数を有する。
【００７４】
第２反転搬送ユニット６１ｂは、第１反転搬送ユニット６１ａと構成が同じため、第１反転搬送ユニット６１ａの説明における「第１」を「第２」に置き換えて援用し、ここではその説明を省略する。
【００７５】
なお、第１反転搬送ユニット６１ａは、加圧ばね６６により、第２反転搬送ユニット６１ｂに押圧されており、第１反転搬送ローラ６０ａは、第２反転搬送ユニット６１ｂの第２反転搬送ローラ６０ｂに押圧されている。
【００７６】
次に、第２実施形態に係るレーザビームプリンタ１Ａの両面印刷開始時におけるシートＳの搬送動作について、図８に加え、図１１（ａ）から図１２（ｂ）を参照しながら説明する。
【００７７】
図１１（ａ）は、反転搬送ローラ対６Ａを正回転させて第１シートＳ１を搬送する状態を示す図である。図１１（ｂ）は、反転搬送ローラ対６Ａを逆回転させて第１シートＳ１を反転させる状態を示す図である。図１２（ａ）は、反転搬送ローラ対６Ａを正回転させて第１シートＳ１及び第２シートＳ２を搬送する状態を示す図である。図１２（ｂ）は、反転搬送ローラ対６Ａの第１反転搬送ローラ６０ａを逆回転して第１シートＳ１を反転させると共に、第２反転搬送ローラ６０ｂを正回転させて第２シートＳ２を搬送する状態を示す図である。
【００７８】
なお、第２実施形態においては、第１シートＳ１等の先端が反転搬送ローラ対６Ａに到達するまで及び第１シートＳ１等が反転搬送ローラ対６Ａにより反転された後は、第１実施形態と同様であるため、ここではその説明を省略する。第２実施形態においては、第２シートＳ２が反転搬送ローラ対６Ａにより排紙トレイ２２側に搬送された後、反転して第２搬送路５１に搬送されるまでの動作について説明する。また、以下において、「正回転」とは、シートＳを排紙トレイ２２側に搬送するための回転方向をいい、「逆回転」とは、シートＳを反転して第２搬送路５１に搬送させるための回転方向をいうものとする。
【００７９】
第１シートＳ１の先端が反転搬送ローラ対６Ａに到達すると、反転搬送ローラ対６Ａは、第１反転搬送ローラ６０ａ及び第２反転搬送ローラ６０ｂを正回転させる。つまり、図１１（ａ）に示すように、反転搬送ローラ対６Ａは、第１切換ユニット６３ａの第３ギア６９ａと第１駆動ギア６４ａとを噛合させ、第２切換ユニット６３ｂの第２ギア６８ｂと第２駆動ギア６４ｂとを噛合させる。これにより、反転搬送ローラ対６Ａは正回転し、第１シートＳ１が第１反転搬送ローラ６０ａと第２反転搬送ローラ６０ｂとの間に進入し、第１シートＳ１が第１搬送路５０の下流側で二股に分かれた一方側（排紙トレイ２２側）に搬送される。
【００８０】
反転搬送ローラ対６Ａにより搬送された第１シートＳ１の後端部が第２センサ５５を通過した後、所定時間が経過すると、第１シートＳ１の後端は第１搬送路５０の分岐点Ｅを通過する。所定時間の経過により第１シートＳ１が分岐点Ｅを通過すると、反転搬送ローラ対６Ａは、逆回転を開始する。つまり、図１１（ｂ）に示すように、反転搬送ローラ対６Ａは、第１切換ユニット６３ａの第２ギア６８ａと第１駆動ギア６４ａとを噛合させ、第２切換ユニット６３ｂの第３ギア６９ｂと第２駆動ギア６４ｂとを噛合させる。これにより、反転搬送ローラ対６Ａは、逆回転し、第１シートＳ１は、第２搬送路５１に搬送される。
【００８１】
次に、第１搬送路５０を搬送中の第２シートＳ２の先端が第２センサ５５を通過すると、反転搬送ローラ対６Ａは、図１２（ａ）に示すように、再び正回転を開始する。これにより、反転した状態で搬送されていた第１シートＳ１は、再び排紙トレイ２２側に搬送される。このとき、反転搬送ローラ対６Ａは、図８に示すように、第１シートＳ１と共に第２シートＳ２を挟持する（受け入れる）。
【００８２】
第２シートＳ２が第１シートＳ１と共に反転搬送ローラ対６Ａに挟持された後、反転搬送ローラ対６Ａは、図１２（ｂ）に示すように、第１反転搬送ローラ６０ａを逆回転させ、第２反転搬送ローラ６０ｂを正回転させる。具体的には、第１切換ユニット６３ａの第２ギア６８ａと第１駆動ギア６４ａとを噛合させて第１シートＳ１を第２搬送路５１に搬送する。また、第２切換ユニット６３ｂの第２ギア６８ｂと第２駆動ギア６４ｂとを噛合させて第２シートＳ２を排紙トレイ２２側に搬送する。このように動作させることにより、第１シートＳ１と第２シートＳ２は、重なり合った状態においても、互いに異なる方向にすれ違うように搬送可能となる。
【００８３】
以上のような構成を有する第２実施形態に係るレーザビームプリンタ１Ａによれば、第１実施形態において同様の構成により生じる効果に加え、以下のような効果を奏する。第２実施形態に係るレーザビームプリンタ１Ａは、独立に回転方向を変更可能な第１反転搬送ローラ６０ａ及び第２反転搬送ローラ６０ｂを有する反転搬送ローラ対６Ａを備える。そのため、反転搬送ローラ対６ＡでシートＳの排紙トレイ２２への排紙操作が可能となる。これにより、両面印刷済みのシートを排紙するシート排紙路５２や切替部材５３等を設ける必要がなくなる。その結果、製造コストを削減することが可能になる。また、レーザビームプリンタ１Ａの低背化が可能となる。
【００８４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されない。
【符号の説明】
【００８５】
１ レーザビームプリンタ（画像形成装置）
２ プリンタ本体
３ シート給送部（シート給送装置）
４ 画像形成部
５ シート搬送部
６，６Ａ 反転搬送ローラ対
７ 再搬送ローラ対
７ａ 第１再搬送ローラ対（第１ローラ）
７ｂ 第２再搬送ローラ対（第２ローラ）
８，８Ａ シート搬送制御部（制御部）
５０ 第１搬送路
５１ 第２搬送路
Ｓ シート
Ｓ１ 第１シート（１枚目のシート）
Ｓ２ 第２シート（２枚目のシート）
Ｓ３ 第３シート（３枚目のシート）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを搬送する第１搬送路と、
前記第１搬送路から搬送されたシートを前記第１搬送路に再搬送する第２搬送路と、
正回転により前記第１搬送路からのシートの搬送を行い、逆回転により該シートを前記第２搬送路に搬送する反転搬送ローラ対と、
前記第２搬送路に設けられ、前記反転搬送ローラ対の逆回転によって搬送されたシートを前記第１搬送路へ再搬送する再搬送ローラ対と、
先行シートと該先行シートに続いて前記反転搬送ローラ対によって搬送された後続シートとを前記再搬送ローラ対に重ねて挟持させた後、前記後続シートを前記第２搬送路に留めたまま前記先行シートを前記第１搬送路へ搬送させるように、前記再搬送ローラ対のうちの前記後続シートと接するローラを停止させながら前記再搬送ローラ対のうちの前記先行シートと接するローラを回転させる制御部と、を備えた、
ことを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記再搬送ローラ対が先行シートだけを挟持した状態で前記再搬送ローラ対の回転を停止させた後、前記後続シートを、前記先行シートと重なるように前記再搬送ローラ対に挟持させる、
ことを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記再搬送ローラ対が前記先行シートと前記後続シートの２枚のシートを挟持した状態で、前記後続シートを搬送させるために前記再搬送ローラ対のうちの前記先行シートと接する第１ローラの回転を停止させながら前記再搬送ローラ対のうちの前記後続シートと接する第２ローラを回転させ、その後、前記先行シートを前記第１搬送路へ搬送させるために前記第２ローラの回転を停止させながら前記第１ローラを回転させる、
ことを特徴とする請求項２に記載のシート搬送装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記再搬送ローラ対が前記先行シート及び前記後続シートの２枚のシートを挟持した状態で、前記先行シート及び前記後続シートを同時に搬送させるために前記第１ローラ及び前記第２ローラの両方を回転させる、
ことを特徴とする請求項３に記載のシート搬送装置。
【請求項５】
前記先行シートと前記後続シートとを重ねて前記再搬送ローラ対が挟持した状態で、前記後続シートに続いて搬送される別のシートが前記第１搬送路を搬送される、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
【請求項６】
停止した前記先行シートと重なった状態で前記再搬送ローラ対によって搬送されている前記後続シートの後端側と、前記第１搬送路を搬送されている前記別のシートの先端側とが前記反転搬送ローラ対において擦れ違う、
ことを特徴とする請求項５に記載のシート搬送装置。
【請求項７】
前記第２搬送路における前記反転搬送ローラ対と前記再搬送ローラ対との間に設けられ、前記再搬送ローラ対がシートを挟持した状態で停止した場合に、該シートの後端部を退避可能な後端退避部を有する、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載のシート搬送装置と、
該シート搬送装置から送り出されたシートに画像を形成する画像形成部と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
シートを搬送する第１搬送路と、
前記第１搬送路から搬送されたシートを前記第１搬送路に再搬送する第２搬送路と、
正回転により前記第１搬送路からのシートの搬送を行い、逆回転により該シートを前記第２搬送路に搬送する反転搬送ローラ対と、
前記第２搬送路に設けられ、前記反転搬送ローラ対の逆回転によって搬送されたシートを前記第１搬送路へ再搬送する再搬送ローラ対と、
先行シートと該先行シートに続いて前記反転搬送ローラ対によって搬送された後続シートとを前記再搬送ローラ対に重ねて挟持させた後、前記後続シートを前記第２搬送路に留めたまま前記先行シートを前記第１搬送路へ搬送させるように、前記再搬送ローラ対のうちの前記後続シートと接するローラを停止させながら前記再搬送ローラ対のうちの前記先行シートと接するローラを回転させる制御部と、を備えた、
ことを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記再搬送ローラ対が先行シートだけを挟持した状態で前記再搬送ローラ対の回転を停止させた後、前記後続シートを、前記先行シートと重なるように前記再搬送ローラ対に挟持させる、
ことを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記再搬送ローラ対が前記先行シートと前記後続シートの２枚のシートを挟持した状態で、前記後続シートを搬送させるために前記再搬送ローラ対のうちの前記先行シートと接する第１ローラの回転を停止させながら前記再搬送ローラ対のうちの前記後続シートと接する第２ローラを回転させ、その後、前記先行シートを前記第１搬送路へ搬送させるために前記第２ローラの回転を停止させながら前記第１ローラを回転させる、
ことを特徴とする請求項２に記載のシート搬送装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記再搬送ローラ対が前記先行シート及び前記後続シートの２枚のシートを挟持した状態で、前記先行シート及び前記後続シートを同時に搬送させるために前記第１ローラ及び前記第２ローラの両方を回転させる、
ことを特徴とする請求項３に記載のシート搬送装置。
【請求項５】
前記先行シートと前記後続シートとを重ねて前記再搬送ローラ対が挟持した状態で、前記後続シートに続いて搬送される別のシートが前記第１搬送路を搬送される、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
【請求項６】
停止した前記先行シートと重なった状態で前記再搬送ローラ対によって搬送されている前記後続シートの後端側と、前記第１搬送路を搬送されている前記別のシートの先端側とが前記反転搬送ローラ対において擦れ違う、
ことを特徴とする請求項５に記載のシート搬送装置。
【請求項７】
前記第２搬送路における前記反転搬送ローラ対と前記再搬送ローラ対との間に設けられ、前記再搬送ローラ対がシートを挟持した状態で停止した場合に、該シートの後端部を退避可能な後端退避部を有する、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載のシート搬送装置と、
該シート搬送装置から送り出されたシートに画像を形成する画像形成部と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１０１９４３（Ｐ２０１２−１０１９４３Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２４８１３（Ｐ２０１１−２２４８１３）
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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