搬送装置
【課題】通常パスと反転パスの両方で精度良く用紙を搬送可能な搬送装置を提供する。
【解決手段】搬送装置は、第１の搬送ローラ対１０，１１と、第２の搬送ローラ対６，７と、第１の搬送ローラ対１０，１１が第２の搬送ローラ対６，７の下流側に位置するようにシートが搬送される第１の搬送経路と、第１の搬送ローラ対１０，１１が第２の搬送ローラ対６，７の上流側に位置するようにシートが搬送される第２の搬送経路と、を備えている。シートが第１の搬送経路を搬送される際には｜Ｖa｜＞｜Ｖb｜、シートが第２の搬送経路を搬送される際には｜Ｖa｜≦｜Ｖb｜という条件を満たすように、第１の搬送ローラ対１０，１１と第２の搬送ローラ対６，７の少なくとも一方の周速が切り換えられる。ここで、｜Ｖa｜は第１の搬送ローラ対１０，１１の周速の絶対値であり、｜Ｖb｜は第２の搬送ローラ対６，７の周速の絶対値である。
【解決手段】搬送装置は、第１の搬送ローラ対１０，１１と、第２の搬送ローラ対６，７と、第１の搬送ローラ対１０，１１が第２の搬送ローラ対６，７の下流側に位置するようにシートが搬送される第１の搬送経路と、第１の搬送ローラ対１０，１１が第２の搬送ローラ対６，７の上流側に位置するようにシートが搬送される第２の搬送経路と、を備えている。シートが第１の搬送経路を搬送される際には｜Ｖa｜＞｜Ｖb｜、シートが第２の搬送経路を搬送される際には｜Ｖa｜≦｜Ｖb｜という条件を満たすように、第１の搬送ローラ対１０，１１と第２の搬送ローラ対６，７の少なくとも一方の周速が切り換えられる。ここで、｜Ｖa｜は第１の搬送ローラ対１０，１１の周速の絶対値であり、｜Ｖb｜は第２の搬送ローラ対６，７の周速の絶対値である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートを搬送する搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
用紙に印字を行う記録装置には、記録装置本体の下部に用紙を略水平に積載保持し、用紙に印字する前に略Ｕ字状の搬送経路（以下、Ｕターンパスと呼ぶこともある。）に沿って用紙を搬送する、いわゆるＵターン給紙を行う搬送装置を有するものがある。このような搬送装置は、搬送経路の上流側に配置された給紙ローラ対や、搬送経路の下流側に配置された搬送ローラ対が設けられている。また、小サイズの用紙の搬送に対応するため、これらのローラ対の他に、搬送経路の途中に配置された中間ローラ対を備えたものもある。これらのローラ対は、用紙を狭持した状態で回転することにより用紙を搬送する。
【０００３】
このような構成の搬送装置においては、用紙の搬送過程で発生する用紙の傾き（斜行）を矯正する動作が行われることがある。具体的には、中間ローラ対による用紙の搬送中に、停止または逆転する搬送ローラ対に搬送中の用紙の先端を突き当て、用紙の先端を搬送ローラ対のニップラインに合わせることで用紙の斜行が矯正される。この突き当て動作によって、用紙の先端部において用紙の傾きが矯正されることになる。しかし、用紙の搬送をしている中間ローラ対は、用紙の中央部または後方を用紙が傾いた状態で狭持（ニップ）したままとなっており、その結果、用紙の先端と用紙の中央部または後方との間で用紙のねじれが生じる。用紙の先端部の斜行が矯正されると、停止または逆転していた搬送ローラ対を正転させて用紙の先端を狭持し搬送するが、この用紙のねじれは、再び用紙が傾むいて用紙の斜行を引き起こす原因となる。
【０００４】
この課題に対処する方法として、特許文献１に開示されたように、固定された軸の周りに揺動するアームに取り付けられたローラ（スイングアーム方式のローラ）を有する中間ローラ対を用いる方法がある。スイングアーム方式のローラは、ローラが受ける用紙からの搬送抵抗の増加に伴ってニップ圧を上昇させ、逆に搬送抵抗を取り除くとニップ圧を低下またはニップを解除させるというものである。ここで、ニップ圧とは、狭持されている用紙へのローラ対からの圧力のことを言う。そして、用紙の傾きの矯正の直後に、ローラの駆動を停止して用紙からの搬送抵抗を受けない状態にすることで、用紙のニップを解除し用紙の傾きの矯正時に生じたねじれを解消することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７５３３８７８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年インクジェット記録装置に代表される記録装置に用いられる搬送装置おいては、小型化および低コスト化が求められている。そのため、搬送ローラ対と中間ローラ対にはそれぞれ別のモータを設けず、単一のモータにより駆動させることが望ましい。単一のモータで両ローラを駆動する場合、特許文献１のように中間ローラ対のみ駆動を停止することは難しい。
【０００７】
また、スイングアーム方式のローラにおいては、一対のローラにより狭持された用紙がスイングアーム方式のローラの周速より速い速度で引っ張られると、用紙の搬送抵抗が低下または無くなるため、当該用紙のニップが解除される。この場合、搬送方向下流側の搬送ローラ対の周速を、搬送方向上流側の中間ローラ対の周速より速くすることにより、用紙の斜行矯正時に生じたねじれを解消することが可能である。
【０００８】
記録装置には、用紙の両面に印字を行うものがある。このような記録装置は、搬送経路（Ｕターンパス）を通して用紙の表面を印字部に対向させて印字を行った後、用紙を別の搬送経路（以下、反転パスと呼ぶこともある。）に通して、用紙の表裏を逆転させた状態で再び用紙を印字部まで搬送することができる搬送装置を有する。
【０００９】
反転パスは、搬送ローラ対から中間ローラ対に向けて、Ｕターンパスとは別の経路を通って用紙を搬送するものとすることができ、この場合、中間ローラ対に達した用紙はＵターンパスのときと同様に再び搬送ローラ対に向けて搬送される。この場合、Ｕターンパスでは搬送ローラ対は中間ローラ対の下流に位置するが（図１（ａ）も参照）、反転パスでは搬送ローラ対は中間ローラ対の上流に位置することになる（図１（ｂ）も参照）。したがって、用紙がいずれか一方のパスを搬送されている場合には、下流側のローラ対の搬送速度が上流側の搬送ローラの搬送速度よりも遅くなる。これにより、ローラ対同士の間で、用紙がパスの外周に張り付いた後に座屈し、斜行やジャムを引き起こすという第１の課題がある。
【００１０】
上述のように、スイングアーム式のローラでは、スイングアーム式のローラを有する中間ローラ対の周速より搬送ローラ対の周速を速くする。そのため、これらのローラ対を単一のモータで駆動すると両ローラ対の速度関係を変化することが困難であるため、上記の課題の解決は必須の問題となる。
【００１１】
また、上記のように２つ以上の搬送経路に用紙を搬送する搬送装置においては、用紙の搬送方向を振り分けるように可動する振り分け部材が設けられる。このような振り分け部材は、小型化および低コスト化が求められる製品においては、電気的制御のための駆動源を設けないことがある。この場合、ある搬送経路を通る際には、搬送中の用紙からの押圧力により振り分け部材が可動してパスが開き、別のパスを通る際には自重もしくはバネ圧によりパスが閉じているという構成が用いられる。しかし、このような構成においては、用紙の押圧力（反力）により振り分け部材が可動する程度の自重もしくはバネ圧に設定されるため、振り分け部材は比較的小さい力で可動する。そのため、振り分け部材が用紙との摩擦により帯電すると、静電気力により、振り分け部材が可動した状態、つまりパスが開かれた状態からもとに戻らなくなるという現象が発生する可能性がある。この現象が発生すると、次の用紙を搬送する際に、用紙を正常に搬送できず、ジャムの原因となり得るという第２の課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の課題を解決するために、第一発明に係る搬送装置は、シートを狭持した状態で回転して前記シートを搬送する第１の搬送ローラ対と、前記シートを狭持した状態で回転して前記シートを搬送する第２の搬送ローラ対と、前記第１の搬送ローラ対が前記第２の搬送ローラ対の下流側に位置するように前記シートが搬送される第１の搬送経路と、前記第１の搬送ローラ対が前記第２の搬送ローラ対の上流側に位置するように前記シートが搬送される第２の搬送経路と、を備えている。前記シートが前記第１の搬送経路を搬送される際には｜Ｖa｜＞｜Ｖb｜、前記シートが前記第２の搬送経路を搬送される際には｜Ｖa｜≦｜Ｖb｜という条件を満たすように、前記第１の搬送ローラ対と前記第２の搬送ローラ対の少なくとも一方の周速が切り換えられる。ここで、｜Ｖa｜は前記第１の搬送ローラ対の周速の絶対値であり、｜Ｖb｜は前記第２の搬送ローラ対の周速の絶対値である。
【００１３】
第２の課題を解決するために、第二発明に係る搬送装置は、搬送中のシートからの押圧力によって可動される可動部材と、前記可動部材と突き当たって前記可動部材の可動範囲を制限する突き当て部材と、を備えている。前記可動部材と前記突き当て部材は、帯電列において前記シートよりともに上位にあるか、あるいはともに下位にある材料から構成されている。
【発明の効果】
【００１４】
上記第一発明によれば、第１の搬送経路および第２の搬送経路のいずれの経路でシートを搬送する際にも、第１および第２の搬送ローラ対同士の間で、用紙がパス外周に張り付いた後に座屈し、斜行やジャムが発生することを防ぐことができる。
【００１５】
上記第二発明によれば、可動部材が搬送中の用紙からの押圧力で可動したときに、静電気力によって可動部材が元の状態に戻らなくなることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明を適用した搬送装置の一実施形態を示す縦断面図であり、（ａ）は通常パス（Ｕターンパス）搬送時、（ｂ）は反転パス搬送時の用紙の位置を示している。
【図２】本発明を適用した搬送装置を含む記録装置の一実施形態を示す縦断面図である。
【図３】図２に示したスイングアーム式のＰＦローラの詳細を示した模式的斜視図である。
【図４】本発明を適用した搬送装置の駆動ギア列を模式的に示した斜視図である。
【図５】本発明を適用した搬送装置の駆動ギア列を模式的に示した側面図である。
【図６】図４，５に示したクラッチギアの構成を示した模式的斜視図である。
【図７】本発明を適用した搬送装置の搬送動作の概略を示すフローチャートである。
【図８】本発明を適用した搬送装置の制御装置の概略を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して、同一符号は、同一または対応する部分を示すものである。図２は本発明を適用した用紙搬送装置の一実施形態を示す縦断面図、図７はその搬送動作を説明するフローチャート、図８はその制御装置の概略を示したブロック図である。なお、図２，７，８に一実施形態として示す本発明に係る搬送装置は、プリンタや印刷機等の記録装置において、画像情報に基づいて記録ヘッドにより画像を記録する記録媒体としての用紙を搬送する搬送装置に限定されるものではない。本発明に係る搬送装置は、ファクシミリやスキャナ等の画像読取装置において、画像を読み取る原稿としてのシートを搬送する搬送装置など、用紙や原稿などを搬送するための種々の搬送装置に対しても同様に適用可能なものである。搬送されるシートも用紙に限られない。
【００１８】
用紙Ｐの片面に記録を行う際の搬送装置の動作について、図２と、図７に示すフローチャートを用い、順を追って説明する。図２において、用紙積載部１に積載された用紙Ｐは、給紙駆動が開始されると（ステップＦ１）、給紙ローラ２により給送され（ステップＦ２）、分離土手３に設置された用紙分離手段４により１枚ごとに分離される。分離土手３の上部には、シートの搬送方向を振り分けるように可動する第１の振り分け部材５が設置されている。第１の振り分け部材５は、自重により、図１（ａ）に示すような通常パス搬送ポジションに位置するように構成されている。分離された用紙Ｐは第１の振り分け部材５により第１の搬送経路（以下、通常パスとも呼ぶ。）へ給送される（図１（ａ）も参照）。通常パスは、図１（ａ）におけるシートＰが描かれている部分であり、Ｕ字状に湾曲していることが好ましい。通常パスへ給紙された用紙Ｐは、スイングアーム式のＰＦ（ペーパーフィード）ローラ６と、ＰＦローラ６に従動する従動ローラであるＰＦピンチローラ７とのニップ部へ送られる。ニップ部とは、ＰＦローラ６とＰＦピンチローラ７とが互いに圧接されている部分である。従動ローラは、対応するローラまたは搬送中の用紙との摩擦力により回転する。ここで、ＰＦローラ６とＰＦピンチローラ７とからなるローラ対を、中間ローラ対（第２の搬送ローラ対）と呼ぶ。通常パスでは、後述の搬送ローラ対１０，１１が当該中間ローラ対６，７の下流側に位置するように用紙Ｐが搬送される。
【００１９】
図３にスイングアーム式のＰＦローラ６の詳細図を示している。スイングアーム式のＰＦローラ６は、揺動自在に構成されたスイングアーム８に保持されている。スイングアーム８は、用紙Ｐから受ける搬送抵抗の低下に応じて、中間ローラ対が用紙Ｐを狭持する力を低下させるようにＰＦローラ６を揺動させる。つまり、スイングアーム８は、用紙Ｐの搬送中の中間ローラ対よりも下流側の用紙Ｐの部分が中間ローラ対の周速よりも速く引っ張られるとＰＦローラ６を揺動させることになる。スイングアーム８の揺動軸となる揺動軸部材３１は、スイングアーム支持部材３２の軸受け部により回動可能に支持されている。またスイングアーム８には、ＰＦローラ６へ駆動を伝達するため、ＰＦローラシャフト３３、ＰＦインプットギア３４、ＰＦローラ６の回転軸と同一の軸上に配置されたギア３５が保持されている。用紙ＰがＰＦローラ６およびＰＦピンチローラ７に狭持された後、給紙ローラ２の駆動が停止される（ステップＦ３）。この後、用紙Ｐは、ＰＦローラ６により搬送される（ステップＦ４）。第２の振り分け部材９は、自重により、図１（ｂ）中に示すような反転パス搬送ポジションに位置するように構成されている。ＰＦローラ６により搬送中の用紙Ｐの先端は、第２の振り分け部材９を通常パス搬送ポジションに押し上げることにより、引き続き通常パスを搬送される。次いで用紙Ｐは、ＬＦ（ラインフィード）ローラ１０と、ＬＦローラ１０に従動する従動ローラであるＬＦピンチローラ１１とのニップ部へ給送される。以下、ＬＦローラ１０とＬＦピンチローラ１１とからなるローラ対は、搬送ローラ対（第１の搬送ローラ対）と呼ばれる。中間ローラ対で搬送中の用紙Ｐの先端を、停止中または逆回転中の搬送ローラ対のニップ部（ニップライン）に沿って倣わせて、用紙の斜行を矯正する用紙方向矯正動作が行われる（ステップＦ５）。その後、用紙Ｐは、ＰＦローラ６およびＬＦローラ１０により、記録装置に設けられている記録手段（不図示）の下部に搬送される（ステップＦ６）。本例では、この際のＬＦローラ１０の周速ＶaとＰＦローラ６の周速Ｖbの速度関係は、｜Ｖb｜＝｜Ｖa｜×０．６６であり、ＬＦローラ１０の周速｜Ｖa｜の方が速くなるよう構成されている。このように、ＬＦローラ１０の周速を早くすることで、スイングアーム式のＰＦローラ６にかかる搬送抵抗が低下または無くなる。これにより、ＰＦローラ６は、ＰＦピンチローラ７とともに狭持している用紙への狭持力を低下するように揺動する。したがって、用紙Ｐの斜行の矯正時に用紙に生じたねじれを、ＬＦローラ１０による用紙の搬送過程で解消でき、ねじれの矯正後に再び用紙Ｐが斜行することを防ぐことができる。また、搬送方向の下流側に相当するＬＦローラ１０の周速|Ｖa|の方が速いため、用紙Ｐが座屈して斜行やジャムが発生するという問題を防ぐこともできる。なお、ＬＦピンチローラ１１の周速はＬＦローラ１０の周速と等しく、ＬＦピンチローラ１１の周速はＬＦローラ１０の周速と等しい。その後、必要に応じて、記録手段により記録動作が行われる（ステップＦ７）。用紙の片面のみに記録を行う場合は、この後、用紙Ｐは排紙ローラ１２と拍車１３によって装置本体の外へ排出される（ステップＦ９）。
【００２０】
次に、用紙Ｐの裏面にも印字を行う際の動作について順を追って説明する。図２の用紙積載部１から記録部まで用紙Ｐが給送され、用紙Ｐの表面に記録が行われる過程（ステップＦ１〜Ｆ７）は上記動作と同一である。用紙Ｐの裏面に記録を行う場合は、用紙Ｐの表面の記録が終了した後に排紙ローラ１２による用紙Ｐの排出を行わない。排紙ローラ１２は、逆回転して用紙Ｐを再び装置本体内へ給送する（ステップＦ１１）。排紙ローラ１２によって給送された用紙Ｐは、ＬＦローラ１０とＬＦピンチローラ１１に狭持される。その後、ＬＦローラ１０によって搬送（ステップＦ１２）される用紙Ｐは、図１（ｂ）のように自重により反転パス搬送ポジションに位置している第２の振り分け部材９によって、第２の搬送経路（反転パス）へ給送される。本実施形態では、反転パスは、図１（ｂ）におけるシートＰが描かれている部分であり、ＬＦローラ１０とＰＦローラ６との間で円弧状に湾曲した湾曲部を有する。湾曲部の外周側の壁面は、反転パス外側ガイド部材１４により構成されている。反転パスでは、搬送ローラ対１０，１１が中間ローラ対６，７の上流側に位置するように用紙Ｐが搬送される。用紙Ｐは、反転パス外側ガイド部材１４および分離土手３の反転パス搬送面に沿って搬送され、第１の振り分け部材５に達する。第１の振り分け部材５は、自重によりＵターンパス搬送ポジションに位置するように構成されているが、図１（ｂ）のように用紙Ｐの先端が第１の振り分け部材５を押すことにより反転パス搬送ポジションに切り替わる。その後、用紙Ｐの先端はＰＦローラ６とＰＦピンチローラ７に再び狭持される。この際のＬＦローラ１０の周速ＶaとＰＦローラ６の周速Ｖbの速度関係は、｜Ｖa｜≦｜Ｖb｜となっている。これにより、ＰＦローラ６の周速｜Ｖb｜が｜Ｖa｜よりも遅い際に発生し得る問題、つまり用紙Ｐが反転パスの反転パス外側ガイド部材１４に張り付いた後に座屈して斜行やジャムが発生するという問題を防ぐことができる。
【００２１】
振り分け部材５，９は、通常パス（第１の搬送経路）と反転パス（第２の搬送経路）とを連結する連結部に設けられている。振り分け部材５，９は、搬送中の用紙Ｐからの押圧力によって用紙を第１の搬送経路と第２の搬送経路のいずれか一方に向かうように可動される。
【００２２】
また、ＰＦローラ６の周速｜Ｖb｜はＬＦローラ１０の周速｜Ｖa｜に対して速すぎないことが好ましい。反転パスでは、用紙Ｐの先端はＰＦローラ６およびＰＦピンチローラ７に狭持されるまで反転パスの外周側の壁面に張り付いて搬送される。しかし、ＰＦローラ６の周速｜Ｖb｜がＬＦローラ１０の周速｜Ｖa｜に対して速すぎる場合、ＰＦローラ６およびＰＦピンチローラ７に狭持された後に引っ張られることにより、用紙Ｐの中間部または後方がやがて反転パスの内周側の壁面に張り付くようになる。この場合、ＰＦローラ６は、ＬＦローラ１０とＬＦピンチローラ１１による用紙Ｐのニップ点をスリップさせるように強制的に用紙Ｐを引っ張る必要がある。そのため、ＰＦローラ６は、用紙を搬送し難くなり、モータに過大な負荷がかかるか、あるいはＰＦローラ６とＰＦピンチローラ７による用紙Ｐのニップ点がスリップするといった問題が発生し得る。この問題の発生を防止するため、ＬＦローラ１０およびＬＦピンチローラ１１（搬送ローラ対）と、ＰＦローラ６およびＰＦピンチローラ７（中間ローラ対）との周速に所定の条件を課すことが好ましい。つまり、反転パスの外周側の壁面に張り付いて搬送される用紙Ｐの先端が中間ローラ対に狭持された時から用紙Ｐの後端が搬送ローラ対を抜ける時までの時間が、用紙Ｐの撓みが解消されて反転パスの内周側の壁面に張り付くまでの時間より短いという条件である。この条件は、以下の数式で表される。
【００２３】
【数１】
【００２４】
ここで、ｌmaxは搬送装置により搬送される最長の長さを有する用紙Ｐの長さである。Ｌoutは反転パスの外周側の壁面に沿って測った、搬送ローラ対１０，１１から中間ローラ対６，７までの距離である。Ｌinは反転パスの内周側の壁面に沿って測った、搬送ローラ対１０，１１から中間ローラ対６，７までの距離である。なお、これらの距離の始点と終点は、各ローラ対が狭持する用紙Ｐとのニップ点により規定した。上記数式の左辺は、最長の長さを有する用紙Ｐの先端をＰＦローラ６およびＰＦピンチローラ７が狭持した時点から当該用紙Ｐの後端がＬＦローラ１０およびＬＦピンチローラ１１を抜けるまでにかかる時間を表している。上記数式の右辺は、最長の長さを有する用紙Ｐの先端をＰＦローラ６およびＰＦピンチローラ７が狭持した時点から当該用紙Ｐのたわみが解消されて内周側の壁面に張り付いてしまうまでにかかる時間を表している。この式をＶbが満たすべき条件の形に書き換えると以下のように書ける。
【００２５】
【数２】
【００２６】
なお、通常パスを搬送する際と反転パスを搬送する際とでは、ＬＦローラ１０は逆方向に回転するが、ＰＦローラ６は同一方向に回転する。このことを考慮して、上記関係式のＶaとＶbには絶対値をつけている。ここでは、ＬＦローラ１０とＰＦローラ６を、上記条件を満たすように調節しているので、モータに過大な負荷がかかったり、ＰＦローラ６とＰＦピンチローラ７による用紙Ｐのニップ点がスリップしたりするといった問題を解消することができる。
【００２７】
その後、用紙Ｐの先端がＰＦローラ６とＰＦピンチローラ７に、用紙Ｐの後端がＬＦローラ１０とＬＦピンチローラ１１に狭持された状態で搬送が行われる（ステップＦ１３）。用紙Ｐの先端が第２の振り分け部材９をＵターンパス搬送ポジションに押し上げることにより、用紙Ｐは引き続きＵターンパスを搬送される。搬送装置が対応する最長の用紙サイズにおいても用紙Ｐの後端がＬＦローラ１０とＬＦピンチローラ１１を十分に抜けるまで搬送が行われた後、ＬＦローラ１０を再び正転に切り替える（ステップＦ１４）。次いで、用紙Ｐの先端はＬＦローラ１０へ向けて給送され、用紙方向矯正動作（ステップＦ５）が行われる。その後、用紙Ｐは、ＬＦローラ１０よりも下流に配置された記録手段の下部に搬送されるが、この際のＬＦローラ１０の周速｜Ｖa｜は、ＰＦローラ６の周速｜Ｖb｜よりも早いことが好ましい。ここでは、｜Ｖb｜＝｜Ｖa｜×０．６６として、ＬＦローラ１０の周速|Ｖa|の方が速くなるようにした。なお、この速度関係は、一例であり、この設定値に限定されるものではない。その後、記録手段により記録動作が行われ、記録が行われた用紙Ｐは、排紙ローラ１２と拍車１３によって装置本体外へ排出される。
【００２８】
次に、搬送モータ４１からＬＦローラ１０およびＰＦローラ６へ駆動を伝える駆動ギア列の構成について説明する。小型化および低コスト化の観点からは、搬送ローラ対１０，１１と中間ローラ対６，７は単一のモータにより駆動されることが好ましい。駆動ギア列の模式的斜視図を図４に、その側面図を図５に示している。モータギア（不図示）は、アイドラギア４２を介し、ＬＦローラ１０の一端部に取り付けられたＬＦインプットギア４３に連結されている。ＬＦインプットギア４３には、モータの回転量を検出するための、マーキングが施されたコードホイール（不図示）が取り付けられており、エンコーダセンサ（不図示）によりこれを読み取りＬＦローラ１０の回転量の制御が行われる。ＬＦローラ１０のもう一方の端部には、ＬＦアウトプットギア４４が取り付けられており、このＬＦアウトプットギア４４からアイドラギア４５を経てサンギア６１へ駆動が伝達される。サンギア６１はクラッチギアとして構成されている。すなわち、図６に示すようにサンギア６１とサンギア６２の内部にスプリング６３が設置されている。サンギア６１が正転（図６の矢印sの方向）する際にはスプリング６３が締まり、サンギア６１とサンギア６２は連れ回る。サンギア６１が逆転（図６の矢印ｔの方向）すると、スプリング６３が開く方向であるため、サンギア６２に負荷がかかるとサンギア６１とサンギア６２は互いに滑って連れ回らない。また、サンギア６１の軸上にはスイングアーム６４が設けられており、スイングアーム６４にはプラネットギア６５が取り付けられている。プラネットギア６５とスイングアーム６４との間にはスイングアームスプリング６６が設けられており、フリクションによってサンギア６１が回転する際にはスイングアーム６４も連れ回る（揺動する）ように構成されている。サンギア６２には多段ギア６７の段６８が連結されている。また多段ギア６７の段６９はプラネットギア６５と連結可能な位置に設置されている。これらの構成により、サンギア６１が正転する際には、サンギア６１に入力された駆動は、サンギア６１とともに連れ回るサンギア６２によって多段ギア６７の段６８へ駆動が伝えられる。サンギア６１が逆転する際には、スイングアーム６４が図６の矢印ｕの方向へ動き、プラネットギア６５と多段ギア６７の段６９が連結され、多段ギア６７へ駆動が伝達される。なお、サンギア６２はクラッチギアとなっているため、サンギア６１の逆転時には、サンギア６１，６２同士は互いにすべり駆動を妨げない。このような駆動力の伝達方法によると、サンギア６１が正転した場合でも逆転した場合でも多段ギア６７の回転方向は同一である。また、サンギア６２と多段ギア６７の段６８により伝達する場合と、プラネットギア６５と多段ギア６７の段６９により伝達する場合の減速比は異なり、ＬＦローラ１０の周速ＶaとＰＦローラ６の周速Ｖbの関係を調整することができる。上記の例では、前者により駆動を伝達した場合｜Ｖb｜＝｜Ｖa｜×０．６６、後者により駆動を伝達した場合｜Ｖb｜＝｜Ｖa｜となるよう構成されている。多段ギア６７の軸上にはＰＦローラシャフト３３が設けられており、ＰＦローラシャフト３３のもう一方の端部にＰＦインプットギア３４が配置されている。ＰＦインプットギア３４、ＰＦローラ６と同一軸上に配置されたギア３５へ駆動を伝達し、ＰＦローラ６を回転させる。なお、本構成ではクラッチギアとスイングアーム６４により、ＬＦローラ１０からＰＦローラ６までの駆動ギア列を２系統設け、各駆動ギア列の減速比を変えている。これらの第１の駆動ギア列と第２の駆動ギア列とは切換可能に構成されている。駆動ギア列の切換により、単一のモータであっても、ＰＦローラ６とＬＦローラ１０の少なくとも一方の周速を切り換えることが出来る。なお、これは一例であり、本発明の駆動ギア列の構成を限定するものでない。
【００２９】
図８を用いて搬送装置の制御装置の概略を説明する。制御装置は制御部Ｂ２を中心に構成されている。制御部Ｂ２は、操作パネルＢ１、もしくは搬送装置に接続されるパーソナルコンピュータ（ＰＣ）Ｂ１０からの入力に従い、モータドライバＢ３，Ｂ１２に対してモータ電流制御信号を出力する。紙搬送モータＢ４（モータ４１）はモータドライバＢ３から入力される信号により、搬送駆動伝達系Ｂ５，Ｂ７を経て印字・排紙送りローラユニットＢ６、給紙ローラユニットＢ８、中間ローラユニットＢ９を駆動する。また、印字部モータＢ１３はモータドライバＢ１２から入力される信号により、印字部Ｂ１４を駆動する。紙搬送部や印字部に設けられた各種センサＢ１１により、用紙位置や、搬送ローラの回転数、印字部の印字位置等をセンシングし、信号を制御部Ｂ２に入力することにより、適切な制御信号を再びモータドライバＢ３，Ｂ１２に対して出力する。
【００３０】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、搬送装置は、第１の振り分け部材５と突き当たり第１の振り分け部材５の可動範囲を規制する突き当て部材３２と、第２の振り分け部材９と突き当たり第２の振り分け部材９の可動範囲を規制する突き当て部材１５と、を有する。これらの突き当て部材９，１５は、用紙Ｐにより振り分け部材５，９が可動させられたときに、振り分け部材５，９が突き当たる面を有する。第１の振り分け部材５と、突き当て部材３２と、第２の振り分け部材９と、突き当て部材１５とは、いずれもポリスチレンから成る部材であることが好ましい。ポリスチレンは、用紙Ｐよりも帯電列において下位にあることが知られており、紙との摩擦で負の電荷を帯びる。前記４部材５，９，１５，３２はいずれも負の電荷を帯びるため、振り分け部材５，９が開いた際に反発する力が働き、静電気による引力により開いた状態から元に戻らないという現象が発生することはない。なお、ここでは前記４部材５，９，１５，３２をいずれもポリスチレンとしたが、振り分け部材５，９と、対応する突き当て部材１５，３２とは、帯電列において用紙Ｐよりともに上位にあるか、あるいはともに下位にある、という条件を満たす材料であれば良い。これにより同様の効果が得られる。
【００３１】
なお、上記実施形態では、シートとしての用紙Ｐの搬送経路を振り分けるように可動する振り分け部材５，９の材料について言及した。このように帯電列を考慮した材料の選択は、搬送中の用紙Ｐからの押圧力により可動する可動部材と、当該可動部材と突き当たって可動部材の可動範囲を制限する突き当て部材と、を備えた搬送装置全般に適用できる。
【符号の説明】
【００３２】
５ 第１の振り分け部材
６ ＰＦローラ
７ ＰＦピンチローラ
８ スイングアーム
９ 第２の振り分け部材
１０ ＬＦローラ
１１ ＬＦピンチローラ
１５ 突き当て部材
３２ 突き当て部材
４１ モータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートを搬送する搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
用紙に印字を行う記録装置には、記録装置本体の下部に用紙を略水平に積載保持し、用紙に印字する前に略Ｕ字状の搬送経路（以下、Ｕターンパスと呼ぶこともある。）に沿って用紙を搬送する、いわゆるＵターン給紙を行う搬送装置を有するものがある。このような搬送装置は、搬送経路の上流側に配置された給紙ローラ対や、搬送経路の下流側に配置された搬送ローラ対が設けられている。また、小サイズの用紙の搬送に対応するため、これらのローラ対の他に、搬送経路の途中に配置された中間ローラ対を備えたものもある。これらのローラ対は、用紙を狭持した状態で回転することにより用紙を搬送する。
【０００３】
このような構成の搬送装置においては、用紙の搬送過程で発生する用紙の傾き（斜行）を矯正する動作が行われることがある。具体的には、中間ローラ対による用紙の搬送中に、停止または逆転する搬送ローラ対に搬送中の用紙の先端を突き当て、用紙の先端を搬送ローラ対のニップラインに合わせることで用紙の斜行が矯正される。この突き当て動作によって、用紙の先端部において用紙の傾きが矯正されることになる。しかし、用紙の搬送をしている中間ローラ対は、用紙の中央部または後方を用紙が傾いた状態で狭持（ニップ）したままとなっており、その結果、用紙の先端と用紙の中央部または後方との間で用紙のねじれが生じる。用紙の先端部の斜行が矯正されると、停止または逆転していた搬送ローラ対を正転させて用紙の先端を狭持し搬送するが、この用紙のねじれは、再び用紙が傾むいて用紙の斜行を引き起こす原因となる。
【０００４】
この課題に対処する方法として、特許文献１に開示されたように、固定された軸の周りに揺動するアームに取り付けられたローラ（スイングアーム方式のローラ）を有する中間ローラ対を用いる方法がある。スイングアーム方式のローラは、ローラが受ける用紙からの搬送抵抗の増加に伴ってニップ圧を上昇させ、逆に搬送抵抗を取り除くとニップ圧を低下またはニップを解除させるというものである。ここで、ニップ圧とは、狭持されている用紙へのローラ対からの圧力のことを言う。そして、用紙の傾きの矯正の直後に、ローラの駆動を停止して用紙からの搬送抵抗を受けない状態にすることで、用紙のニップを解除し用紙の傾きの矯正時に生じたねじれを解消することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７５３３８７８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年インクジェット記録装置に代表される記録装置に用いられる搬送装置おいては、小型化および低コスト化が求められている。そのため、搬送ローラ対と中間ローラ対にはそれぞれ別のモータを設けず、単一のモータにより駆動させることが望ましい。単一のモータで両ローラを駆動する場合、特許文献１のように中間ローラ対のみ駆動を停止することは難しい。
【０００７】
また、スイングアーム方式のローラにおいては、一対のローラにより狭持された用紙がスイングアーム方式のローラの周速より速い速度で引っ張られると、用紙の搬送抵抗が低下または無くなるため、当該用紙のニップが解除される。この場合、搬送方向下流側の搬送ローラ対の周速を、搬送方向上流側の中間ローラ対の周速より速くすることにより、用紙の斜行矯正時に生じたねじれを解消することが可能である。
【０００８】
記録装置には、用紙の両面に印字を行うものがある。このような記録装置は、搬送経路（Ｕターンパス）を通して用紙の表面を印字部に対向させて印字を行った後、用紙を別の搬送経路（以下、反転パスと呼ぶこともある。）に通して、用紙の表裏を逆転させた状態で再び用紙を印字部まで搬送することができる搬送装置を有する。
【０００９】
反転パスは、搬送ローラ対から中間ローラ対に向けて、Ｕターンパスとは別の経路を通って用紙を搬送するものとすることができ、この場合、中間ローラ対に達した用紙はＵターンパスのときと同様に再び搬送ローラ対に向けて搬送される。この場合、Ｕターンパスでは搬送ローラ対は中間ローラ対の下流に位置するが（図１（ａ）も参照）、反転パスでは搬送ローラ対は中間ローラ対の上流に位置することになる（図１（ｂ）も参照）。したがって、用紙がいずれか一方のパスを搬送されている場合には、下流側のローラ対の搬送速度が上流側の搬送ローラの搬送速度よりも遅くなる。これにより、ローラ対同士の間で、用紙がパスの外周に張り付いた後に座屈し、斜行やジャムを引き起こすという第１の課題がある。
【００１０】
上述のように、スイングアーム式のローラでは、スイングアーム式のローラを有する中間ローラ対の周速より搬送ローラ対の周速を速くする。そのため、これらのローラ対を単一のモータで駆動すると両ローラ対の速度関係を変化することが困難であるため、上記の課題の解決は必須の問題となる。
【００１１】
また、上記のように２つ以上の搬送経路に用紙を搬送する搬送装置においては、用紙の搬送方向を振り分けるように可動する振り分け部材が設けられる。このような振り分け部材は、小型化および低コスト化が求められる製品においては、電気的制御のための駆動源を設けないことがある。この場合、ある搬送経路を通る際には、搬送中の用紙からの押圧力により振り分け部材が可動してパスが開き、別のパスを通る際には自重もしくはバネ圧によりパスが閉じているという構成が用いられる。しかし、このような構成においては、用紙の押圧力（反力）により振り分け部材が可動する程度の自重もしくはバネ圧に設定されるため、振り分け部材は比較的小さい力で可動する。そのため、振り分け部材が用紙との摩擦により帯電すると、静電気力により、振り分け部材が可動した状態、つまりパスが開かれた状態からもとに戻らなくなるという現象が発生する可能性がある。この現象が発生すると、次の用紙を搬送する際に、用紙を正常に搬送できず、ジャムの原因となり得るという第２の課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の課題を解決するために、第一発明に係る搬送装置は、シートを狭持した状態で回転して前記シートを搬送する第１の搬送ローラ対と、前記シートを狭持した状態で回転して前記シートを搬送する第２の搬送ローラ対と、前記第１の搬送ローラ対が前記第２の搬送ローラ対の下流側に位置するように前記シートが搬送される第１の搬送経路と、前記第１の搬送ローラ対が前記第２の搬送ローラ対の上流側に位置するように前記シートが搬送される第２の搬送経路と、を備えている。前記シートが前記第１の搬送経路を搬送される際には｜Ｖa｜＞｜Ｖb｜、前記シートが前記第２の搬送経路を搬送される際には｜Ｖa｜≦｜Ｖb｜という条件を満たすように、前記第１の搬送ローラ対と前記第２の搬送ローラ対の少なくとも一方の周速が切り換えられる。ここで、｜Ｖa｜は前記第１の搬送ローラ対の周速の絶対値であり、｜Ｖb｜は前記第２の搬送ローラ対の周速の絶対値である。
【００１３】
第２の課題を解決するために、第二発明に係る搬送装置は、搬送中のシートからの押圧力によって可動される可動部材と、前記可動部材と突き当たって前記可動部材の可動範囲を制限する突き当て部材と、を備えている。前記可動部材と前記突き当て部材は、帯電列において前記シートよりともに上位にあるか、あるいはともに下位にある材料から構成されている。
【発明の効果】
【００１４】
上記第一発明によれば、第１の搬送経路および第２の搬送経路のいずれの経路でシートを搬送する際にも、第１および第２の搬送ローラ対同士の間で、用紙がパス外周に張り付いた後に座屈し、斜行やジャムが発生することを防ぐことができる。
【００１５】
上記第二発明によれば、可動部材が搬送中の用紙からの押圧力で可動したときに、静電気力によって可動部材が元の状態に戻らなくなることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明を適用した搬送装置の一実施形態を示す縦断面図であり、（ａ）は通常パス（Ｕターンパス）搬送時、（ｂ）は反転パス搬送時の用紙の位置を示している。
【図２】本発明を適用した搬送装置を含む記録装置の一実施形態を示す縦断面図である。
【図３】図２に示したスイングアーム式のＰＦローラの詳細を示した模式的斜視図である。
【図４】本発明を適用した搬送装置の駆動ギア列を模式的に示した斜視図である。
【図５】本発明を適用した搬送装置の駆動ギア列を模式的に示した側面図である。
【図６】図４，５に示したクラッチギアの構成を示した模式的斜視図である。
【図７】本発明を適用した搬送装置の搬送動作の概略を示すフローチャートである。
【図８】本発明を適用した搬送装置の制御装置の概略を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して、同一符号は、同一または対応する部分を示すものである。図２は本発明を適用した用紙搬送装置の一実施形態を示す縦断面図、図７はその搬送動作を説明するフローチャート、図８はその制御装置の概略を示したブロック図である。なお、図２，７，８に一実施形態として示す本発明に係る搬送装置は、プリンタや印刷機等の記録装置において、画像情報に基づいて記録ヘッドにより画像を記録する記録媒体としての用紙を搬送する搬送装置に限定されるものではない。本発明に係る搬送装置は、ファクシミリやスキャナ等の画像読取装置において、画像を読み取る原稿としてのシートを搬送する搬送装置など、用紙や原稿などを搬送するための種々の搬送装置に対しても同様に適用可能なものである。搬送されるシートも用紙に限られない。
【００１８】
用紙Ｐの片面に記録を行う際の搬送装置の動作について、図２と、図７に示すフローチャートを用い、順を追って説明する。図２において、用紙積載部１に積載された用紙Ｐは、給紙駆動が開始されると（ステップＦ１）、給紙ローラ２により給送され（ステップＦ２）、分離土手３に設置された用紙分離手段４により１枚ごとに分離される。分離土手３の上部には、シートの搬送方向を振り分けるように可動する第１の振り分け部材５が設置されている。第１の振り分け部材５は、自重により、図１（ａ）に示すような通常パス搬送ポジションに位置するように構成されている。分離された用紙Ｐは第１の振り分け部材５により第１の搬送経路（以下、通常パスとも呼ぶ。）へ給送される（図１（ａ）も参照）。通常パスは、図１（ａ）におけるシートＰが描かれている部分であり、Ｕ字状に湾曲していることが好ましい。通常パスへ給紙された用紙Ｐは、スイングアーム式のＰＦ（ペーパーフィード）ローラ６と、ＰＦローラ６に従動する従動ローラであるＰＦピンチローラ７とのニップ部へ送られる。ニップ部とは、ＰＦローラ６とＰＦピンチローラ７とが互いに圧接されている部分である。従動ローラは、対応するローラまたは搬送中の用紙との摩擦力により回転する。ここで、ＰＦローラ６とＰＦピンチローラ７とからなるローラ対を、中間ローラ対（第２の搬送ローラ対）と呼ぶ。通常パスでは、後述の搬送ローラ対１０，１１が当該中間ローラ対６，７の下流側に位置するように用紙Ｐが搬送される。
【００１９】
図３にスイングアーム式のＰＦローラ６の詳細図を示している。スイングアーム式のＰＦローラ６は、揺動自在に構成されたスイングアーム８に保持されている。スイングアーム８は、用紙Ｐから受ける搬送抵抗の低下に応じて、中間ローラ対が用紙Ｐを狭持する力を低下させるようにＰＦローラ６を揺動させる。つまり、スイングアーム８は、用紙Ｐの搬送中の中間ローラ対よりも下流側の用紙Ｐの部分が中間ローラ対の周速よりも速く引っ張られるとＰＦローラ６を揺動させることになる。スイングアーム８の揺動軸となる揺動軸部材３１は、スイングアーム支持部材３２の軸受け部により回動可能に支持されている。またスイングアーム８には、ＰＦローラ６へ駆動を伝達するため、ＰＦローラシャフト３３、ＰＦインプットギア３４、ＰＦローラ６の回転軸と同一の軸上に配置されたギア３５が保持されている。用紙ＰがＰＦローラ６およびＰＦピンチローラ７に狭持された後、給紙ローラ２の駆動が停止される（ステップＦ３）。この後、用紙Ｐは、ＰＦローラ６により搬送される（ステップＦ４）。第２の振り分け部材９は、自重により、図１（ｂ）中に示すような反転パス搬送ポジションに位置するように構成されている。ＰＦローラ６により搬送中の用紙Ｐの先端は、第２の振り分け部材９を通常パス搬送ポジションに押し上げることにより、引き続き通常パスを搬送される。次いで用紙Ｐは、ＬＦ（ラインフィード）ローラ１０と、ＬＦローラ１０に従動する従動ローラであるＬＦピンチローラ１１とのニップ部へ給送される。以下、ＬＦローラ１０とＬＦピンチローラ１１とからなるローラ対は、搬送ローラ対（第１の搬送ローラ対）と呼ばれる。中間ローラ対で搬送中の用紙Ｐの先端を、停止中または逆回転中の搬送ローラ対のニップ部（ニップライン）に沿って倣わせて、用紙の斜行を矯正する用紙方向矯正動作が行われる（ステップＦ５）。その後、用紙Ｐは、ＰＦローラ６およびＬＦローラ１０により、記録装置に設けられている記録手段（不図示）の下部に搬送される（ステップＦ６）。本例では、この際のＬＦローラ１０の周速ＶaとＰＦローラ６の周速Ｖbの速度関係は、｜Ｖb｜＝｜Ｖa｜×０．６６であり、ＬＦローラ１０の周速｜Ｖa｜の方が速くなるよう構成されている。このように、ＬＦローラ１０の周速を早くすることで、スイングアーム式のＰＦローラ６にかかる搬送抵抗が低下または無くなる。これにより、ＰＦローラ６は、ＰＦピンチローラ７とともに狭持している用紙への狭持力を低下するように揺動する。したがって、用紙Ｐの斜行の矯正時に用紙に生じたねじれを、ＬＦローラ１０による用紙の搬送過程で解消でき、ねじれの矯正後に再び用紙Ｐが斜行することを防ぐことができる。また、搬送方向の下流側に相当するＬＦローラ１０の周速|Ｖa|の方が速いため、用紙Ｐが座屈して斜行やジャムが発生するという問題を防ぐこともできる。なお、ＬＦピンチローラ１１の周速はＬＦローラ１０の周速と等しく、ＬＦピンチローラ１１の周速はＬＦローラ１０の周速と等しい。その後、必要に応じて、記録手段により記録動作が行われる（ステップＦ７）。用紙の片面のみに記録を行う場合は、この後、用紙Ｐは排紙ローラ１２と拍車１３によって装置本体の外へ排出される（ステップＦ９）。
【００２０】
次に、用紙Ｐの裏面にも印字を行う際の動作について順を追って説明する。図２の用紙積載部１から記録部まで用紙Ｐが給送され、用紙Ｐの表面に記録が行われる過程（ステップＦ１〜Ｆ７）は上記動作と同一である。用紙Ｐの裏面に記録を行う場合は、用紙Ｐの表面の記録が終了した後に排紙ローラ１２による用紙Ｐの排出を行わない。排紙ローラ１２は、逆回転して用紙Ｐを再び装置本体内へ給送する（ステップＦ１１）。排紙ローラ１２によって給送された用紙Ｐは、ＬＦローラ１０とＬＦピンチローラ１１に狭持される。その後、ＬＦローラ１０によって搬送（ステップＦ１２）される用紙Ｐは、図１（ｂ）のように自重により反転パス搬送ポジションに位置している第２の振り分け部材９によって、第２の搬送経路（反転パス）へ給送される。本実施形態では、反転パスは、図１（ｂ）におけるシートＰが描かれている部分であり、ＬＦローラ１０とＰＦローラ６との間で円弧状に湾曲した湾曲部を有する。湾曲部の外周側の壁面は、反転パス外側ガイド部材１４により構成されている。反転パスでは、搬送ローラ対１０，１１が中間ローラ対６，７の上流側に位置するように用紙Ｐが搬送される。用紙Ｐは、反転パス外側ガイド部材１４および分離土手３の反転パス搬送面に沿って搬送され、第１の振り分け部材５に達する。第１の振り分け部材５は、自重によりＵターンパス搬送ポジションに位置するように構成されているが、図１（ｂ）のように用紙Ｐの先端が第１の振り分け部材５を押すことにより反転パス搬送ポジションに切り替わる。その後、用紙Ｐの先端はＰＦローラ６とＰＦピンチローラ７に再び狭持される。この際のＬＦローラ１０の周速ＶaとＰＦローラ６の周速Ｖbの速度関係は、｜Ｖa｜≦｜Ｖb｜となっている。これにより、ＰＦローラ６の周速｜Ｖb｜が｜Ｖa｜よりも遅い際に発生し得る問題、つまり用紙Ｐが反転パスの反転パス外側ガイド部材１４に張り付いた後に座屈して斜行やジャムが発生するという問題を防ぐことができる。
【００２１】
振り分け部材５，９は、通常パス（第１の搬送経路）と反転パス（第２の搬送経路）とを連結する連結部に設けられている。振り分け部材５，９は、搬送中の用紙Ｐからの押圧力によって用紙を第１の搬送経路と第２の搬送経路のいずれか一方に向かうように可動される。
【００２２】
また、ＰＦローラ６の周速｜Ｖb｜はＬＦローラ１０の周速｜Ｖa｜に対して速すぎないことが好ましい。反転パスでは、用紙Ｐの先端はＰＦローラ６およびＰＦピンチローラ７に狭持されるまで反転パスの外周側の壁面に張り付いて搬送される。しかし、ＰＦローラ６の周速｜Ｖb｜がＬＦローラ１０の周速｜Ｖa｜に対して速すぎる場合、ＰＦローラ６およびＰＦピンチローラ７に狭持された後に引っ張られることにより、用紙Ｐの中間部または後方がやがて反転パスの内周側の壁面に張り付くようになる。この場合、ＰＦローラ６は、ＬＦローラ１０とＬＦピンチローラ１１による用紙Ｐのニップ点をスリップさせるように強制的に用紙Ｐを引っ張る必要がある。そのため、ＰＦローラ６は、用紙を搬送し難くなり、モータに過大な負荷がかかるか、あるいはＰＦローラ６とＰＦピンチローラ７による用紙Ｐのニップ点がスリップするといった問題が発生し得る。この問題の発生を防止するため、ＬＦローラ１０およびＬＦピンチローラ１１（搬送ローラ対）と、ＰＦローラ６およびＰＦピンチローラ７（中間ローラ対）との周速に所定の条件を課すことが好ましい。つまり、反転パスの外周側の壁面に張り付いて搬送される用紙Ｐの先端が中間ローラ対に狭持された時から用紙Ｐの後端が搬送ローラ対を抜ける時までの時間が、用紙Ｐの撓みが解消されて反転パスの内周側の壁面に張り付くまでの時間より短いという条件である。この条件は、以下の数式で表される。
【００２３】
【数１】
【００２４】
ここで、ｌmaxは搬送装置により搬送される最長の長さを有する用紙Ｐの長さである。Ｌoutは反転パスの外周側の壁面に沿って測った、搬送ローラ対１０，１１から中間ローラ対６，７までの距離である。Ｌinは反転パスの内周側の壁面に沿って測った、搬送ローラ対１０，１１から中間ローラ対６，７までの距離である。なお、これらの距離の始点と終点は、各ローラ対が狭持する用紙Ｐとのニップ点により規定した。上記数式の左辺は、最長の長さを有する用紙Ｐの先端をＰＦローラ６およびＰＦピンチローラ７が狭持した時点から当該用紙Ｐの後端がＬＦローラ１０およびＬＦピンチローラ１１を抜けるまでにかかる時間を表している。上記数式の右辺は、最長の長さを有する用紙Ｐの先端をＰＦローラ６およびＰＦピンチローラ７が狭持した時点から当該用紙Ｐのたわみが解消されて内周側の壁面に張り付いてしまうまでにかかる時間を表している。この式をＶbが満たすべき条件の形に書き換えると以下のように書ける。
【００２５】
【数２】
【００２６】
なお、通常パスを搬送する際と反転パスを搬送する際とでは、ＬＦローラ１０は逆方向に回転するが、ＰＦローラ６は同一方向に回転する。このことを考慮して、上記関係式のＶaとＶbには絶対値をつけている。ここでは、ＬＦローラ１０とＰＦローラ６を、上記条件を満たすように調節しているので、モータに過大な負荷がかかったり、ＰＦローラ６とＰＦピンチローラ７による用紙Ｐのニップ点がスリップしたりするといった問題を解消することができる。
【００２７】
その後、用紙Ｐの先端がＰＦローラ６とＰＦピンチローラ７に、用紙Ｐの後端がＬＦローラ１０とＬＦピンチローラ１１に狭持された状態で搬送が行われる（ステップＦ１３）。用紙Ｐの先端が第２の振り分け部材９をＵターンパス搬送ポジションに押し上げることにより、用紙Ｐは引き続きＵターンパスを搬送される。搬送装置が対応する最長の用紙サイズにおいても用紙Ｐの後端がＬＦローラ１０とＬＦピンチローラ１１を十分に抜けるまで搬送が行われた後、ＬＦローラ１０を再び正転に切り替える（ステップＦ１４）。次いで、用紙Ｐの先端はＬＦローラ１０へ向けて給送され、用紙方向矯正動作（ステップＦ５）が行われる。その後、用紙Ｐは、ＬＦローラ１０よりも下流に配置された記録手段の下部に搬送されるが、この際のＬＦローラ１０の周速｜Ｖa｜は、ＰＦローラ６の周速｜Ｖb｜よりも早いことが好ましい。ここでは、｜Ｖb｜＝｜Ｖa｜×０．６６として、ＬＦローラ１０の周速|Ｖa|の方が速くなるようにした。なお、この速度関係は、一例であり、この設定値に限定されるものではない。その後、記録手段により記録動作が行われ、記録が行われた用紙Ｐは、排紙ローラ１２と拍車１３によって装置本体外へ排出される。
【００２８】
次に、搬送モータ４１からＬＦローラ１０およびＰＦローラ６へ駆動を伝える駆動ギア列の構成について説明する。小型化および低コスト化の観点からは、搬送ローラ対１０，１１と中間ローラ対６，７は単一のモータにより駆動されることが好ましい。駆動ギア列の模式的斜視図を図４に、その側面図を図５に示している。モータギア（不図示）は、アイドラギア４２を介し、ＬＦローラ１０の一端部に取り付けられたＬＦインプットギア４３に連結されている。ＬＦインプットギア４３には、モータの回転量を検出するための、マーキングが施されたコードホイール（不図示）が取り付けられており、エンコーダセンサ（不図示）によりこれを読み取りＬＦローラ１０の回転量の制御が行われる。ＬＦローラ１０のもう一方の端部には、ＬＦアウトプットギア４４が取り付けられており、このＬＦアウトプットギア４４からアイドラギア４５を経てサンギア６１へ駆動が伝達される。サンギア６１はクラッチギアとして構成されている。すなわち、図６に示すようにサンギア６１とサンギア６２の内部にスプリング６３が設置されている。サンギア６１が正転（図６の矢印sの方向）する際にはスプリング６３が締まり、サンギア６１とサンギア６２は連れ回る。サンギア６１が逆転（図６の矢印ｔの方向）すると、スプリング６３が開く方向であるため、サンギア６２に負荷がかかるとサンギア６１とサンギア６２は互いに滑って連れ回らない。また、サンギア６１の軸上にはスイングアーム６４が設けられており、スイングアーム６４にはプラネットギア６５が取り付けられている。プラネットギア６５とスイングアーム６４との間にはスイングアームスプリング６６が設けられており、フリクションによってサンギア６１が回転する際にはスイングアーム６４も連れ回る（揺動する）ように構成されている。サンギア６２には多段ギア６７の段６８が連結されている。また多段ギア６７の段６９はプラネットギア６５と連結可能な位置に設置されている。これらの構成により、サンギア６１が正転する際には、サンギア６１に入力された駆動は、サンギア６１とともに連れ回るサンギア６２によって多段ギア６７の段６８へ駆動が伝えられる。サンギア６１が逆転する際には、スイングアーム６４が図６の矢印ｕの方向へ動き、プラネットギア６５と多段ギア６７の段６９が連結され、多段ギア６７へ駆動が伝達される。なお、サンギア６２はクラッチギアとなっているため、サンギア６１の逆転時には、サンギア６１，６２同士は互いにすべり駆動を妨げない。このような駆動力の伝達方法によると、サンギア６１が正転した場合でも逆転した場合でも多段ギア６７の回転方向は同一である。また、サンギア６２と多段ギア６７の段６８により伝達する場合と、プラネットギア６５と多段ギア６７の段６９により伝達する場合の減速比は異なり、ＬＦローラ１０の周速ＶaとＰＦローラ６の周速Ｖbの関係を調整することができる。上記の例では、前者により駆動を伝達した場合｜Ｖb｜＝｜Ｖa｜×０．６６、後者により駆動を伝達した場合｜Ｖb｜＝｜Ｖa｜となるよう構成されている。多段ギア６７の軸上にはＰＦローラシャフト３３が設けられており、ＰＦローラシャフト３３のもう一方の端部にＰＦインプットギア３４が配置されている。ＰＦインプットギア３４、ＰＦローラ６と同一軸上に配置されたギア３５へ駆動を伝達し、ＰＦローラ６を回転させる。なお、本構成ではクラッチギアとスイングアーム６４により、ＬＦローラ１０からＰＦローラ６までの駆動ギア列を２系統設け、各駆動ギア列の減速比を変えている。これらの第１の駆動ギア列と第２の駆動ギア列とは切換可能に構成されている。駆動ギア列の切換により、単一のモータであっても、ＰＦローラ６とＬＦローラ１０の少なくとも一方の周速を切り換えることが出来る。なお、これは一例であり、本発明の駆動ギア列の構成を限定するものでない。
【００２９】
図８を用いて搬送装置の制御装置の概略を説明する。制御装置は制御部Ｂ２を中心に構成されている。制御部Ｂ２は、操作パネルＢ１、もしくは搬送装置に接続されるパーソナルコンピュータ（ＰＣ）Ｂ１０からの入力に従い、モータドライバＢ３，Ｂ１２に対してモータ電流制御信号を出力する。紙搬送モータＢ４（モータ４１）はモータドライバＢ３から入力される信号により、搬送駆動伝達系Ｂ５，Ｂ７を経て印字・排紙送りローラユニットＢ６、給紙ローラユニットＢ８、中間ローラユニットＢ９を駆動する。また、印字部モータＢ１３はモータドライバＢ１２から入力される信号により、印字部Ｂ１４を駆動する。紙搬送部や印字部に設けられた各種センサＢ１１により、用紙位置や、搬送ローラの回転数、印字部の印字位置等をセンシングし、信号を制御部Ｂ２に入力することにより、適切な制御信号を再びモータドライバＢ３，Ｂ１２に対して出力する。
【００３０】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、搬送装置は、第１の振り分け部材５と突き当たり第１の振り分け部材５の可動範囲を規制する突き当て部材３２と、第２の振り分け部材９と突き当たり第２の振り分け部材９の可動範囲を規制する突き当て部材１５と、を有する。これらの突き当て部材９，１５は、用紙Ｐにより振り分け部材５，９が可動させられたときに、振り分け部材５，９が突き当たる面を有する。第１の振り分け部材５と、突き当て部材３２と、第２の振り分け部材９と、突き当て部材１５とは、いずれもポリスチレンから成る部材であることが好ましい。ポリスチレンは、用紙Ｐよりも帯電列において下位にあることが知られており、紙との摩擦で負の電荷を帯びる。前記４部材５，９，１５，３２はいずれも負の電荷を帯びるため、振り分け部材５，９が開いた際に反発する力が働き、静電気による引力により開いた状態から元に戻らないという現象が発生することはない。なお、ここでは前記４部材５，９，１５，３２をいずれもポリスチレンとしたが、振り分け部材５，９と、対応する突き当て部材１５，３２とは、帯電列において用紙Ｐよりともに上位にあるか、あるいはともに下位にある、という条件を満たす材料であれば良い。これにより同様の効果が得られる。
【００３１】
なお、上記実施形態では、シートとしての用紙Ｐの搬送経路を振り分けるように可動する振り分け部材５，９の材料について言及した。このように帯電列を考慮した材料の選択は、搬送中の用紙Ｐからの押圧力により可動する可動部材と、当該可動部材と突き当たって可動部材の可動範囲を制限する突き当て部材と、を備えた搬送装置全般に適用できる。
【符号の説明】
【００３２】
５ 第１の振り分け部材
６ ＰＦローラ
７ ＰＦピンチローラ
８ スイングアーム
９ 第２の振り分け部材
１０ ＬＦローラ
１１ ＬＦピンチローラ
１５ 突き当て部材
３２ 突き当て部材
４１ モータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを狭持した状態で回転して前記シートを搬送する第１の搬送ローラ対と、
前記シートを狭持した状態で回転して前記シートを搬送する第２の搬送ローラ対と、
前記第１の搬送ローラ対が前記第２の搬送ローラ対の下流側に位置するように前記シートが搬送される第１の搬送経路と、
前記第１の搬送ローラ対が前記第２の搬送ローラ対の上流側に位置するように前記シートが搬送される第２の搬送経路と、を備え、
前記第１の搬送ローラ対の周速の絶対値を｜Ｖa｜、前記第２の搬送ローラ対の周速の絶対値を｜Ｖb｜としたとき、前記シートが前記第１の搬送経路を搬送される際には｜Ｖa｜＞｜Ｖb｜、前記シートが前記第２の搬送経路を搬送される際には｜Ｖa｜≦｜Ｖb｜という条件を満たすように、前記第１の搬送ローラ対と前記第２の搬送ローラ対の少なくとも一方の周速が切り換えられるように構成されている、搬送装置。
【請求項２】
前記第１の搬送ローラ対と前記第２の搬送ローラ対は単一のモータにより駆動される、請求項１に記載の搬送装置。
【請求項３】
前記モータから前記第２の搬送ローラ対を構成する一方のローラへ駆動を伝達する第１の駆動ギア列と、前記モータから前記第２の搬送ローラ対を構成する前記一方のローラへ駆動を伝達し、前記第１の駆動ギア列とは異なる減速比の第２の駆動ギア列と、を備え、前記第１の駆動ギア列と前記第２の駆動ギア列は切換可能に構成されている、請求項２に記載の搬送装置。
【請求項４】
前記第２の搬送ローラ対を構成する一方のローラを揺動自在に保持するスイングアームを備え、
前記スイングアームは、前記シートの搬送中の前記第２の搬送ローラ対よりも下流側の前記シートの部分を前記第２の搬送ローラ対の周速よりも速く引っ張ることによって前記シートから受ける力に応じて、前記第２の搬送ローラ対が前記シートを狭持する力を低下させるように前記一方のローラを揺動させる、請求項１から３のいずれか１項に記載の搬送装置。
【請求項５】
前記第２の搬送経路は、前記第１の搬送ローラ対と前記第２の搬送ローラ対との間で円弧状に湾曲した部分を有しており、
ｌmaxを前記搬送装置が扱う最長の前記シートの長さ、Ｌoutを前記第２の搬送経路の外周側の壁面に沿って測ったときの前記第１の搬送ローラ対から前記第２の搬送ローラ対までの距離、Ｌinは前記第２の搬送経路の内周側の壁面に沿って測ったときの前記第１の搬送ローラ対から前記第２の搬送ローラ対までの距離としたとき、前記第１の搬送ローラ対および前記第２の搬送ローラ対により前記シートが前記第２の搬送経路を搬送されている際に、前記第１の搬送ローラ対および前記第２の搬送ローラ対の周速は、
【数１】
という条件を満たす、請求項１から４のいずれか１項に記載の搬送装置。
【請求項６】
前記第１の搬送経路と前記第２の搬送経路とを連結する連結部に設けられ、搬送中の前記シートからの押圧力によって前記シートを前記第１の搬送経路と前記第２の搬送経路のいずれか一方に向かうように可動される振り分け部材と、
前記振り分け部材と突き当たって前記振り分け部材の可動範囲を制限する突き当て部材と、を備え、
前記振り分け部材と前記突き当て部材は、帯電列において前記シートよりともに上位にあるか、あるいはともに下位にある材料から構成されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の搬送装置。
【請求項７】
シートを搬送する搬送装置であって、
搬送中の前記シートからの押圧力によって可動される可動部材と、前記可動部材と突き当たって前記可動部材の可動範囲を制限する突き当て部材と、を備え、
前記可動部材と前記突き当て部材は、帯電列において前記シートよりともに上位にあるか、あるいはともに下位にある材料から構成されている、搬送装置。
【請求項８】
前記シートが搬送される第１の搬送経路と、
前記シートが搬送され、前記第１の搬送経路との連結部を有する第２の搬送経路と、を備え、
前記可動部材は、前記連結部において前記シートを前記第１の搬送経路と前記第２の搬送経路のいずれか一方に向かうように可動される振り分け部材である、請求項７に記載の搬送装置。
【請求項１】
シートを狭持した状態で回転して前記シートを搬送する第１の搬送ローラ対と、
前記シートを狭持した状態で回転して前記シートを搬送する第２の搬送ローラ対と、
前記第１の搬送ローラ対が前記第２の搬送ローラ対の下流側に位置するように前記シートが搬送される第１の搬送経路と、
前記第１の搬送ローラ対が前記第２の搬送ローラ対の上流側に位置するように前記シートが搬送される第２の搬送経路と、を備え、
前記第１の搬送ローラ対の周速の絶対値を｜Ｖa｜、前記第２の搬送ローラ対の周速の絶対値を｜Ｖb｜としたとき、前記シートが前記第１の搬送経路を搬送される際には｜Ｖa｜＞｜Ｖb｜、前記シートが前記第２の搬送経路を搬送される際には｜Ｖa｜≦｜Ｖb｜という条件を満たすように、前記第１の搬送ローラ対と前記第２の搬送ローラ対の少なくとも一方の周速が切り換えられるように構成されている、搬送装置。
【請求項２】
前記第１の搬送ローラ対と前記第２の搬送ローラ対は単一のモータにより駆動される、請求項１に記載の搬送装置。
【請求項３】
前記モータから前記第２の搬送ローラ対を構成する一方のローラへ駆動を伝達する第１の駆動ギア列と、前記モータから前記第２の搬送ローラ対を構成する前記一方のローラへ駆動を伝達し、前記第１の駆動ギア列とは異なる減速比の第２の駆動ギア列と、を備え、前記第１の駆動ギア列と前記第２の駆動ギア列は切換可能に構成されている、請求項２に記載の搬送装置。
【請求項４】
前記第２の搬送ローラ対を構成する一方のローラを揺動自在に保持するスイングアームを備え、
前記スイングアームは、前記シートの搬送中の前記第２の搬送ローラ対よりも下流側の前記シートの部分を前記第２の搬送ローラ対の周速よりも速く引っ張ることによって前記シートから受ける力に応じて、前記第２の搬送ローラ対が前記シートを狭持する力を低下させるように前記一方のローラを揺動させる、請求項１から３のいずれか１項に記載の搬送装置。
【請求項５】
前記第２の搬送経路は、前記第１の搬送ローラ対と前記第２の搬送ローラ対との間で円弧状に湾曲した部分を有しており、
ｌmaxを前記搬送装置が扱う最長の前記シートの長さ、Ｌoutを前記第２の搬送経路の外周側の壁面に沿って測ったときの前記第１の搬送ローラ対から前記第２の搬送ローラ対までの距離、Ｌinは前記第２の搬送経路の内周側の壁面に沿って測ったときの前記第１の搬送ローラ対から前記第２の搬送ローラ対までの距離としたとき、前記第１の搬送ローラ対および前記第２の搬送ローラ対により前記シートが前記第２の搬送経路を搬送されている際に、前記第１の搬送ローラ対および前記第２の搬送ローラ対の周速は、
【数１】
という条件を満たす、請求項１から４のいずれか１項に記載の搬送装置。
【請求項６】
前記第１の搬送経路と前記第２の搬送経路とを連結する連結部に設けられ、搬送中の前記シートからの押圧力によって前記シートを前記第１の搬送経路と前記第２の搬送経路のいずれか一方に向かうように可動される振り分け部材と、
前記振り分け部材と突き当たって前記振り分け部材の可動範囲を制限する突き当て部材と、を備え、
前記振り分け部材と前記突き当て部材は、帯電列において前記シートよりともに上位にあるか、あるいはともに下位にある材料から構成されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の搬送装置。
【請求項７】
シートを搬送する搬送装置であって、
搬送中の前記シートからの押圧力によって可動される可動部材と、前記可動部材と突き当たって前記可動部材の可動範囲を制限する突き当て部材と、を備え、
前記可動部材と前記突き当て部材は、帯電列において前記シートよりともに上位にあるか、あるいはともに下位にある材料から構成されている、搬送装置。
【請求項８】
前記シートが搬送される第１の搬送経路と、
前記シートが搬送され、前記第１の搬送経路との連結部を有する第２の搬送経路と、を備え、
前記可動部材は、前記連結部において前記シートを前記第１の搬送経路と前記第２の搬送経路のいずれか一方に向かうように可動される振り分け部材である、請求項７に記載の搬送装置。
【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２０１３−４００１１（Ｐ２０１３−４００１１Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７７８６２（Ｐ２０１１−１７７８６２）
【出願日】平成２３年８月１６日（２０１１．８．１６）
【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２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１６日（２０１１．８．１６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]