(57)【要約】【課題】搬送されるシートの先端のみを検知手段に通過させてシート反転させ得るように構成し、反転時の停止位置のバラツキを抑えることで、生産性の向上を図ることができるシート反転装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】反転部１００に、反転パス２４０の分岐点ＢＲよりも下流に配置され、搬送パス２４３からのシートを順方向又は逆方向に搬送する正逆転可能な正逆転ローラ対１０１を備えさせる。また、反転部１００に、正逆転ローラ対１０１よりも下流に配置され、搬送されるシートを検知する反転センサ上１１１を備えさせる。そして、反転センサ上１１１を、反転パス２４０内における先行シートＦの後端と後続シートＲの先端とが擦れ違う位置ＴＰよりも順方向での下流側でシートの先端を検知するように配置する。【選択図】図３
2010100403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反転搬送パスに搬送したシートの搬送方向を反対にして、前記反転搬送パスから分岐する排出パスへ搬送するシート搬送装置において、
前記反転搬送パスの前記排出パスとの分岐点よりも下流に配置され、前記反転搬送パスへ搬送されたシートを順方向に搬送した後、前記排出パスへ送るようにシートを逆方向に搬送する正逆転可能なシート搬送手段と、
前記反転搬送パスに配置され、搬送されるシートの先端を検知する検知手段と、を備え、
前記排出パスへ前記逆方向に搬送される先行シートと前記順方向へ搬送される後続シートとが前記反転搬送パスにおいて擦れ違い、前記検知手段は、前記反転搬送パスにおける前記分岐点よりも前記順方向での下流側であって、前記逆方向に搬送される前記先行シートの後端と前記順方向に搬送される後続シートの先端とが擦れ違う位置よりも前記順方向での下流側でシートの先端を検知するように配置されていることを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
前記検知手段は、前記分岐点からの距離が異なるように複数配置され、
搬送されるシートの搬送方向のサイズに応じて、前記複数配置された検知手段のいずれの検知手段からの検知結果に基づいて前記シート搬送手段の正逆転を制御するかが選択され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】
前記シート搬送手段は、複数配置された前記検知手段のうちで、前記順方向に搬送したシート先端の検知からシートを停止するまでの搬送距離が最も短くなる位置の検知手段からの検知に応じてシートの停止が制御される、
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】
複数配置された前記検知手段は、搬送可能な最小のシートにおける搬送方向長さよりも短い間隔で配置される、
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】
前記検知手段は、前記反転搬送パスの前記シート搬送手段よりも前記順方向での下流側でシートを検知することを特徴とする請求項１乃至４に記載のシート搬送装置。
【請求項６】
シートに画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部で画像が形成されたシートを搬送するシート搬送装置と、を備えた画像形成装置において、
前記シート搬送装置が、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のシート搬送装置である、ことを特徴とする画像形成装置。
【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し、特に画像形成したシートを反転処理し得るものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の複写機やプリンタ等の画像形成装置が有するシート搬送装置の排出搬送に係るモードには、シートに画像形成をしてそのまま排出トレイに排出するストレート排出モードと呼ばれるものがあった。また、それ以外には、フラッパ等によってシートを分岐搬送することでその表裏を反転して排出する反転排出モードや、片面に画像形成したシートを、画像形成手段へ再搬送してもう一方の面に画像形成する両面記録モードと呼ばれるものがあった。そして、シート搬送装置によってはこれらのモードを一つ或いは複数備えていた。
【０００３】
ここで、上記した各モードについて、図６，７を参照して説明する。なお、図６は従来の反転部を拡大して示す概略断面図、図７は従来の反転部の一時点の状態を示した概略断面図である。
【０００４】
従来の反転部５００におけるストレート排出モードでは、図６に示すように、フラッパ５１５が矢印ａ方向へ回転し、画像形成後のシートＰが分岐前ローラ対５１４から排出ローラ対５１６へと搬送され、そのまま図示しない排出トレイへ排出される。
【０００５】
また、反転排出モードの場合には、画像形成後のシートＰは、フラッパ５１５が矢印ｂ方向へ回転することによって、分岐前ローラ対５１４からスイッチバックローラ対５１８側に順方向に搬送される。スイッチバックローラ対５１８は、正逆回転可能なローラ対で、センサ５０１によるシートＰの先端位置の検知に基づき、シートＰの後端が反転ポイントＳＰａに位置した際に逆回転することによってシートＰを逆方向に搬送（反転搬送）する。逆方向に搬送されたシートＰの先端は、可撓性シート５１９ａに当たって反転パス５２０に導かれ、排出ローラ対５１６によって表裏が反転した状態で排出トレイ（不図示）へと排出される。
【０００６】
また、両面記録モードの場合には、反転排出モードの場合と同様、画像形成後のシートＰは、フラッパ５１５が矢印ｂ方向へ回転することによって、分岐前ローラ対５１４からスイッチバックローラ対５１８側に搬送される。そして、スイッチバックローラ対５１８が、センサ５０１によるシートＰの先端位置の検知に基づき、シートＰの後端が反転ポイントＳＰｂに位置した際に逆回転することによって、シートＰを反転搬送する。反転搬送されたシートＰの先端は可撓性シート５１９ｂに当たって再送パス５２１に導かれ、再送ローラ対５２２等によって図示しない画像形成手段へと再搬送され、両面記録された後に排出トレイ（不図示）へと排出される。
【０００７】
このように、従来の一般的な画像形成装置においては、上記例示した反転部５００により、ストレート排出、反転排出、両面記録搬送が可能となっていた。
【０００８】
そして、近年では、画像形成装置の生産性向上を目的として、連続搬送されるシートの時間間隔が狭められてきている。とりわけ反転排出モードの場合において、図７に示すように、先行シートＰＡ（一点鎖線）が、後続シートＰＢ（実線）とパス５２３ですり合いつつ反転されるように制御されるものも見受けられる（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０１−０６１７６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記した特許文献１を含む従来の画像形成装置で、シート先端位置を検知するセンサ５０１が反転ポイントＳＰａより上流に配置されたシート搬送装置を有するものについては、以下のような問題を生じていた。ここで、このような従来の問題点について、図８，９に示すダイアグラムを参照して説明する。
【００１０】
図８は、反転部５００（図６，７参照）にてシートが反転して搬送される際の流れの一例を示したダイアグラムである。なお、同図では、縦軸を距離軸、横軸を時間軸とし、反転前後のシート先端及び後端位置の軌跡をプロットした状態を示している。また、分岐前ローラ対５１４によりシートが設計値通りに搬送された場合のプロットを実線で、分岐前ローラ対５１４の、摩耗、外径公差、スリップ等の外乱によって、設計値より搬送効率が低下した場合のプロットを一点鎖線で示している。
【００１１】
分岐前ローラ対５１４によりパス５２３に搬送されてきた反転前のシートは、シート先端をセンサ５０１により検知された一定時間Ｔ１後に、不図示の制御手段（例えばモータドライバー）によって停止制御される。ここで、上記した制御手段は、シートがセンサ５０１を通過した後はシートの搬送軌跡を検知することができないため、上述したようにシートの搬送効率が低下した場合には、反転ポイントＳＰａの位置に例えば距離α（図８参照）のようなバラツキが生じる。
【００１２】
仮に、上記した距離αが大きくなり、反転ポイントＳＰａが分岐点Ｐ０よりも上流になると、シートが反転パス５２０へと送られずにパス５２３を逆送することになるため、反転ポイントＳＰａと分岐点Ｐ０との距離βを、距離αよりも大きくする必要が生じる。このとき、搬送方向に対するシートサイズが大きいほど、シート先端がセンサ５０１を通過してからシート後端が反転ポイントＳＰａに到達するまでの搬送距離が長くなる。このようにセンサ５０１から反転ポイントＳＰａまでの搬送距離が長くなると、それに応じてバラツキである距離αも大きくなり得るので、搬送可能な最大サイズのシートでの距離αに対して距離βを設定する必要が生じるものとなる。
【００１３】
次いで、反転部５００にて２枚のシートが連続搬送される場合について図９を参照して説明する。図９は、反転部５００（図６，７参照）にて２枚のシートが連続搬送される際の流れの一例を示したダイアグラムである。なお、同図では、先行シートＰＡのプロット（設計値）を実線、後続シートのプロット（設計値）を破線で示している。
【００１４】
反転部５００にて、例えば、先行シートＰＡをパス５２３へと搬送し、その後、後続シートＰＢをパス５２３へと搬送するようにして、２枚のシートを連続搬送する場合を考える。このように連続搬送した場合、反転パス５２０に向けて逆方向に搬送する先行シートＰＡと、パス５２３で順方向に搬送する後続シートＰＢとが衝突することを回避させる必要が生じる。ここで、これを回避するためには、先行シートＰＡの先端が分岐点Ｐ０を通過した後に、後続シートＰＢの先端に分岐点Ｐ０を通過させるようにすればよい。そして、このようにするためには、図中にも示したように、先行シートＰＡの先端が分岐点Ｐ０を通過してから、後続シートＰＢの先端が分岐点Ｐ０を通過するまでに、時間Ｔ２＞０の時間間隔をとるようにする。
【００１５】
一方、分岐点Ｐ０から反転ポイントＳＰａまでの距離βを比較的大きくとると、設計値通りにシート搬送された場合に、この距離βに応じて反転後の先行シートＰＡの先端が分岐点Ｐ０を通過する時間（換言すると、到達する時間）が増加する。このように、先行シートＰＡが反転ポイントＳＰａで反転され、その先端が分岐点Ｐ０に達して通過するまでの時間が増えると、引き続いて後続シートＰＢを搬送して分岐点Ｐ０を通過させるまでに要する時間も当然に増加することとなる。つまり、上記した距離βが大きくなると、先行シートＰＡに続く後続シートＰＢを搬送するまでの時間間隔も距離βに応じて大きくとる必要が生じることとなり、画像形成に係る生産性の低下を招くこととなっていた。
【００１６】
ところで、上述したような問題を生じるシート搬送装置において、その問題の解決を図るには、センサ５０１（図６，７参照）によってシートの先端検知をせずに、シートの後端検知をするように仕様変更することが考えられる。ここで、例えば、センサ５０１にフォトセンサと組み合わせたフラグ式のセンサを採用してシートの後端検知をする場合には、シート後端が通過した後のフラグの戻るタイミングを検知することになる。しかし、このようにフラグ式のセンサでシートの後端を検知するように構成すると、シートが通過した後のフラグの戻り時における挙動が不安定になることが多く、チャタリング等によって正確な検知ができない場合が多く見受けられる。そこで、シートの後端を検知するセンサとして、上記したフラグ式を用いずに、発光部と受光部とを有した光学式センサを用いることが提案される。しかし、このような光学式センサはフラグ式センサと比較して高価であり、かつ、紙紛等の汚れがセンサの発光部や受光部にたまった場合にシートの検知ができなくなるため、定期的なメンテナンス（センサの清掃作業）が必要となるといった課題を有する。
【００１７】
そこで本発明は、搬送されるシートの先端を検知手段に通過させてシート反転させ得るように構成し、反転時の停止位置のバラツキを抑えることで、生産性の向上を図ることができるシート反転装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、反転搬送パスに搬送したシートの搬送方向を反対にして、前記反転搬送パスから分岐する排出パスへ搬送するシート搬送装置において、前記反転搬送パスの前記排出パスとの分岐点よりも下流に配置され、前記反転搬送パスへ搬送されたシートを順方向に搬送した後、前記排出パスへ送るようにシートを逆方向に搬送する正逆転可能なシート搬送手段と、前記反転搬送パスに配置され、搬送されるシートの先端を検知する検知手段と、を備え、前記排出パスへ前記逆方向に搬送される先行シートと前記順方向へ搬送される後続シートとが前記反転搬送パスにおいて擦れ違い、前記検知手段は、前記反転搬送パスにおける前記分岐点よりも前記順方向での下流側であって、前記逆方向に搬送される前記先行シートの後端と前記順方向に搬送される後続シートの先端とが擦れ違う位置よりも前記順方向での下流側でシートの先端を検知するように配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、反転するシートの先端を検知手段により検知し、検知手段によるシートの後端の検知からシート搬送手段が逆転するまでの搬送距離が短いので、反転時にシートを停止させる位置のバラツキを抑え、生産性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態における画像形成装置の構成の説明図である。
【００２１】
本画像形成装置１は電子写真方式で、図１に示すように複数の画像形成ユニットＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄを直列に配するフルカラー画像形成装置である。画像形成装置１は、原稿画像の読み取りを行う読み取り部１Ｒと、画像出力部１Ｐとを備えている。画像出力部１Ｐは大別して、画像形成部１０、給紙ユニット２０、中間転写ユニット３０、定着ユニット４０、及びコントローラ（図５参照）から構成される。
【００２２】
画像形成部１０は、中間転写ベルト３１の上部直線区間に、画像形成ユニットＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄが直列に配置されている。画像形成ユニットＳａ〜Ｓｄは、夫々現像装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄで用いるトナーの色がブラック、マゼンタ、シアン、イエローと異なる以外は基本的に同様に構成される。従って、以下、イエローの画像形成ユニットＳｄについて説明し、他の画像形成ユニットＳａ，Ｓｂ，Ｓｃについては、画像形成ユニットＳｄの構成部材における符号末尾のｄを、夫々ａ，ｂ，ｃに読み替えて理解されるものとする。
【００２３】
感光体の一例である感光ドラム１１ｄは、画像形成ユニットＳｄの中心で軸支され、図中矢印方向に回転駆動される。感光ドラム１１ｄの外周面に対向して、その回転方向に一次帯電器１２ｄ、光学系１３ｄ、現像装置１４ｄ、一次転写装置３５ｄ、およびクリーニング装置１５ｄが配置されている。
【００２４】
帯電手段の一例である一次帯電器１２ｄは、感光ドラム１１ｄの表面に均一な帯電量の電荷を与える。露光装置の一例である光学系１３ｄは、記録画像信号に応じて変調したレーザービーム等の光線を用いて感光ドラム１１ｄの表面を走査露光して静電潜像を形成する。
【００２５】
現像手段の一例である現像装置１４ｄは、イエローの現像剤（以下、これをトナーと呼ぶ）を収納し、帯電させたトナーを感光ドラム１１ｄの静電潜像へ静電気的に付着させてトナー像に顕像化する。転写手段の一例である一次転写装置３５ｄは、トナー像の帯電極性と逆極性の転写電圧を印加されて、画像転写領域を通過する感光ドラム１１ｄのトナー像を中間転写ベルト３１へ静電気的に移動させる。
【００２６】
クリーニング装置の一例であるクリーニング装置１５ｄは、中間転写ベルト３１へ転写されることなく通過した感光ドラム１１ｄ表面の転写残トナーを掻き落として次回のトナー像形成に備えさせる。以上に示したプロセスにより、画像形成ユニットＳｄでイエローのトナー像が形成されて中間転写ベルト３１に一次転写される。
【００２７】
画像形成ユニットＳｃでは、同様にしてシアンのトナー像が形成され、イエローのトナー像に重ねて中間転写ベルト３１に一次転写される。画像形成ユニットＳｂでは、同様にしてマゼンタのトナー像が形成され、イエローおよびシアンのトナー像に重ねて中間転写ベルト３１に一次転写される。画像形成ユニットＳａでは、同様にしてブラックのトナー像が形成され、イエロー、シアン、およびマゼンタのトナー像に重ねて中間転写ベルト３１に一次転写される。以上に示したプロセスにより、中間転写ベルト３１にフルカラーのトナー像が形成される。
【００２８】
給紙ユニット２０は、カセット２１ａ、２１ｂにトナー像を形成するための転写紙であるシートＰを収納し、中間転写ベルト３１に形成されたフルカラーのトナー像にタイミングを合わせて、シートＰを二次転写領域Ｔｅへ送り出す。ピックアップローラ２２ａ、２２ｂは、カセット２１ａ、２１ｂからシートＰを一枚ずつ送り出す。給紙ローラ対２３及び給紙ガイド２４は、ピックアップローラ２２ａ、２２ｂから受け渡されたシートＰをレジストローラ２５ａ、２５ｂまで搬送する。レジストローラ２５ａ、２５ｂは、シートＰの斜行を修正して待機させ、画像形成部１０の画像形成タイミングに合わせてシートＰを二次転写領域Ｔｅへ送り出す。なお、シートＰは、上記した給紙ユニット２０からだけではなく、マルチ給紙トレイ２６からもピックアップローラ２７によって一枚ずつ送り出され、給紙ローラ対２３及び給紙ガイド２４によってレジストローラ２５ａ、２５ｂまで搬送され得る。また、上記したシートＰの具体例としては、普通紙、普通紙の代用品である樹脂製のシート状のもの、厚紙、オーバーヘッドプロジェクター用等がある。
【００２９】
中間転写ユニット３０は、中間転写体の一例である中間転写ベルト３１を備える。中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３２、テンションローラ３３、バックアップローラ６２、及び二次転写内ローラ３４に掛け渡して支持され、駆動ローラ３２から駆動力を伝達されて図中矢印方向に循環する。テンションローラ３３は、ばね（不図示）の付勢によって中間転写ベルト３１に適度な張力を与える。バックアップローラ６２は、レジマーク検出センサ６０に対向して設けられており、また、図示しない加圧機構によって付勢されるテンションローラ３３は、アライメントが調整可能になっており、中間転写ベルト３１の蛇行を補正することができる。なお、上記した中間転写ベルト３１の材質としては、例えば、ポリイミド（ＰＩ）やポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等が選定される。
【００３０】
上記した駆動ローラ３２とバックアップローラ６２との間には、一次転写平面ＰＬが形成され、駆動ローラ３２には、金属ローラの表面に数ｍｍ厚のゴム（ウレタン又はクロロプレン）がコーティングされて中間転写ベルト３１とのスリップが防がれている。なお、この駆動ローラ３２は、不図示のパルスモータによって回転駆動される。
【００３１】
各感光ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベルト３１とが対向する一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄには、中間転写ベルト３１の裏側に一次転写装置３５ａ〜３５ｄが配置されている。
【００３２】
二次転写内ローラ３４は、中間転写ベルト３１を挟んで二次転写外ローラ３６に圧接して、中間転写ベルト３１と二次転写外ローラ３６との間に二次転写領域Ｔｅのニップを形成する。転写手段の一例である二次転写外ローラ３６は、中間転写ベルト３１に対して適度な圧力で加圧されている。二次転写内ローラ３４は、接地電位に接続されている。二次転写外ローラ３６は、トナー像の帯電極性と逆極性の転写電圧を印加されて、二次転写領域Ｔｅを挟持搬送されるシートＰに対して、中間転写ベルト３１上のフルカラーのトナー像を静電気的に移動させる。
【００３３】
中間転写ベルト３１上の二次転写領域Ｔｅの下流には、中間転写ベルト３１の画像形成面をクリーニングするための、クリーニング装置の一例であるベルトクリーニング装置５０が配置されている。ベルトクリーニング装置５０は、シートＰへ転写されることなく二次転写領域Ｔｅを通過して中間転写ベルト３１に残った転写残トナーを除去する。ベルトクリーニング装置５０は、クリーナブレード５１と、回収したトナーの飛散・落下を防止するための廃トナーボックス５２とで構成されている。なお、クリーナブレード５１の材質としてはポリウレタンゴム等が用いられる。
【００３４】
定着ユニット４０は、定着ローラ４１ａと加圧ローラ４１ｂとを圧接させた高温高圧の定着ニップで、フルカラーのトナー像を転写されたシートＰを挟持搬送して、トナー像をシートＰに定着させる。定着ローラ４１ａは、内部にハロゲンヒーターなどの熱源を備え、加圧ローラ４１ｂも熱源を備える場合がある。ガイド４３は、二次転写領域Ｔｅから排出されたシートＰを定着ニップへ導く。内排紙ローラ４４、外排紙ローラ４５は、定着ローラ４１ａと加圧ローラ４１ｂとから排出されてきたシートＰを更に装置外部へと導く。
【００３５】
なお、定着ユニット４０の搬送方向下流で、上記内排紙ローラ４４及び外排紙ローラ４５の下方には、本発明の特徴を有する反転部（シート搬送装置）１００が配置されているがその詳細については後述する。また、前述した制御ユニットは、上述した各画像形成ユニットＳａ〜Ｓｄ内の機構の動作を制御するための不図示の制御基板やモータドライブ基板等で構成されている。また、図１における符号４８は、画像形成装置１の側部に設けられた排紙トレイであり、定着ユニット４０を通過したシートＰが外排紙ローラ４５によって排紙される。
【００３６】
続いて、本実施の形態における画像形成装置１の動作について説明する。
【００３７】
すなわち、画像形成装置１にて画像形成動作開始信号が発せられると、例えば、ピックアップローラ２２ａによってカセット２１ａからシートＰが１枚ずつ送り出される。シートＰは、給紙ローラ対２３によって給紙ガイド２４を案内され、レジストローラ２５ａ，２５ｂにまで搬送される。このとき、レジストローラ２５ａ，２５ｂは停止しており、シートＰの先端はニップ部に突き当たる。その後、画像形成部１０が画像の形成を開始するタイミングに合わせ、レジストローラ２５ａ，２５ｂが回転を開始する。このレジストローラ２５ａ，２５ｂの回転時期は、画像形成部１０より中間転写ベルト３１上に一次転写されたトナー画像とシートＰとの重なるタイミングが、二次転写領域Ｔｅにて一致するように設定される。
【００３８】
一方、画像形成部１０では、画像形成動作開始信号が発せられると、中間転写ベルト３１の回転方向の最上流にある感光ドラム１１ｄに形成されたトナー画像が、一次転写領域Ｔｄにおいて中間転写ベルト３１に一次転写される。この一次転写される際、一次転写ローラ３５ｄには、トナー画像を転写するための高電圧が印加される。一次転写ローラ３５ｄで中間転写ベルト３１上に一次転写されたトナー画像は、次に一次転写領域Ｔｃに搬送される。感光ドラム１１ｃでは、上記したトナー画像が搬送される時間分だけ遅延して画像形成が行われており、感光ドラム１１ｄで転写されたトナー画像の上に合わせてトナー画像が転写される。これ以降も同様の工程が繰り返されることにより、前述した４色のトナー画像が中間転写ベルト３１上に重ねて一次転写されることとなる。
【００３９】
その後、シートＰが二次転写領域Ｔｅに進入して中間転写ベルト３１に接触すると、該シートＰの通過タイミングに合わせて二次転写装置３６に高電圧が印加される。これにより、前述したようにして中間転写ベルト３１上に形成された４色のトナー画像が、シートＰの表面に転写される。そして、トナー画像が転写されたシートＰは、搬送ガイド４３により、定着ユニット４０の定着ローラ４１ａと加圧ローラ４１ｂとで形成されるニップ部まで正確に案内される。定着ユニット４０に案内されたシートＰは、定着ローラ４１ａ及び加圧ローラ４１ｂの熱及びニップの圧力により、転写されたトナー画像がシートＰ表面に定着される。
【００４０】
また、定着ユニット４０の搬送方向下流には、反転部１００が配置されている。反転部１００は、反転パス（反転搬送パス）２４０、反転排出パス（排出パス）２４１、搬送パス（搬送パス）２４３、及び正逆転ローラ対（シート搬送手段）１０１等を備えている。また、反転部１００の上部には、内排紙ローラ４４及び外排紙ローラ４５と、切換フラッパ１６６及び反転フラッパ１６７とが配置されている。前述した定着ユニット４０を通過したシートＰは、トナー画像を上面にした状態で内排紙ローラ４４を通過し、切換フラッパ１６６によって、搬送パス２４３を通って排紙トレイ４８へ導かれるか、もしくは反転パス２４０内へと導かれる。シートＰを反転せず、トナー画像を上面にした状態で排紙させる場合には、内排紙ローラ４４からそのまま外排紙ローラ４５に搬送させて機外へと導く。また、シートＰを反転させる場合には、シートＰを反転パス２４０内へと搬送し、反転排出パス２４１を通して搬送パス２４３に表裏反転して搬送することで、シートの反転処理を行う（詳しくは図２，３，４にて後述する）。
【００４１】
次いで、本画像形成装置１全体の制御を司るコントローラの構成について図５を参照しながら説明する。図５は、画像形成装置１の制御を司るコントローラの構成を示す全体ブロック図である。
【００４２】
コントローラは、図５に示すように、ＣＰＵ回路部１５００を有し、ＣＰＵ回路部１５００は、ＣＰＵ１５０１、ＲＯＭ１５０２、ＲＡＭ１５０３を有している。そして、コントローラは、ＲＯＭ１５０２に格納されている制御プログラムによって各ブロック２１０１，２１０２，３１０１を総括的に制御する。ＲＡＭ１５０３は、制御データを一時的に保持し、また制御に伴う演算処理の作業領域として用いられる。また、コントローラは、ＲＯＭ１５０２に格納されている制御プログラムにより、搬送センサ２４５、反転センサ上（検知手段）１１１、反転センサ下（検知手段）１１２、正逆転モータ３０３、及び離間ソレノイド４００を駆動制御する。
【００４３】
イメージリーダ制御部２１０１は、前述した光学系１３ａ〜１３ｄなどに対する駆動制御を行い、イメージセンサ（不図示）から出力されたアナログ画像信号を画像信号制御部２１０２に転送する。画像信号制御部２１０２は、イメージリーダ制御部２１０１から転送されたアナログ画像信号をデジタル信号に変換した後に各種の処理を施し、この処理を施したデジタル信号をビデオ信号に変換してプリンタ制御部３１０１に出力する。また、画像信号制御部２１０２は、コンピュータ２１００等の外部機器から外部Ｉ／Ｆ２１０９を介して入力されたデジタル画像信号に各種の処理を施し、この処理を施したデジタル画像信号をビデオ信号に変換してプリンタ制御部３１０１に出力する。プリンタ制御部３１０１は、画像信号制御部２１０２から入力されたビデオ信号に基づき、不図示の露光制御部を駆動して、前述したような露光処理を行わせる。
【００４４】
搬送センサ２４５は、内排紙ローラ４４によって搬送されるシートを検知し、ＣＰＵ回路部１５００に検知信号を送信する。反転センサ上１１１及び反転センサ下１１２は、正逆転ローラ対１０１によって搬送されるシートを検知し、ＣＰＵ回路部１５００に検知信号を送信する。正逆転モータ３０３は、反転センサ上１１１又は反転センサ下１１２の検知結果に基づき、ＣＰＵ１５０１の指令によって回転制御され、正逆転ローラ対１０１を回転させる。離間ソレノイド４００は、ＣＰＵ１５０１からの指令によって駆動制御され、正逆転ローラ対１０１を離間させる。なお、上記した反転センサ上１１１等を用いる反転制御の詳細については後述する。
【００４５】
次に、前述した反転部１００の構成について図２を参照して詳細に説明する。なお、図２は、反転部１００のみを取り出して示す概略断面図である。
【００４６】
反転部１００が備える反転パス２４０は、図２に示すように、内排紙ローラ４４から外排紙ローラ４５に向う搬送パス２４３から分岐して、同図下方に向うパスである。反転パス２４０の途中、分岐点ＢＲからは、搬送パス２４３の外排紙ローラ４５近傍に合流する反転排出パス２４１が分岐し、この分岐点ＢＲには、反転フラッパ１６７が配置されている。この反転フラッパ１６７は、同図の矢印で示すように、その先端部１６７ａが位置Ｐｔ方向に向くように不図示のバネによって付勢されている。この反転フラッパ１６７により、反転パス２４０に搬送されたシートＰを、反転パス２４０から反転排出パス２４１へと導くパスが形成される。
【００４７】
反転パス２４０の分岐点ＢＲより更に奥側（図２の正面視下方）には、正逆転ローラ対１０１、及び反転センサ上１１１が配置されている。正逆転ローラ対１０１は、ローラ１０１ａ，１０１ｂから構成されており、正逆転可能となっている。これにより、正逆転ローラ対１０１は、内排紙ローラ４４から反転パス２４０に搬送されるシートＰを順方向（図２の正面視下方）に搬送し得ると共に、逆転して反転排出パス２４１及び外排紙ローラ４５に向って逆方向（図２の正面視左上方）に搬送し得る。反転センサ上１１１はフラグ式センサであり、反転パス２４０に搬送されてきたシートＰが反転センサ上１１１を通過して、不図示のフォトインタラプタの光源を遮蔽することで検知される。
【００４８】
次に、反転パス２４０における一枚のシートの反転処理について説明する。
【００４９】
反転処理されるシートＰは、内排紙ローラ４４から切換フラッパ１６６によって反転パス２４０に導かれると、反転フラッパ１６７を押し開けるようにして分岐点ＢＲを通過する。分岐点ＢＲを通過したシートＰは、正逆転ローラ対１０１によってそのまま順方向に搬送され、反転センサ上１１１の検知位置まで到達し通過する。これにより、反転センサ上１１１はシートＰの先端を検知し、ＣＰＵ回路部１５００へとその検知信号を送信する。上記検知信号を受けると、制御部としてのＣＰＵ回路部１５００におけるＣＰＵ１５０１は、搬送シートＰの後端が反転パス２４０上の停止位置ＳＰに位置して停止されるように、正逆転ローラ対１０１に駆動力を与えている正逆転モータ３０３を停止制御する。ここで、ＣＰＵ回路部１５００は、反転センサ上１１１の検知信号を受けてから正逆転ローラ対１０１の停止制御を行うまでを、不図示のタイマにより所定時間（例えば約１秒間）の経過を計測することで制御する。
【００５０】
このように、反転部１００にて反転処理するにあたっては、反転センサ上１１１によってシートＰの先端が検知されて、シートＰの後端が分岐点ＢＲと反転センサ上１１１との間に位置して停止するように、正逆転ローラ対１０１が停止制御される。これにより、反転部１００は、シートＰの先端の検知からシートＰの搬送を停止させるまでの間のシートＰを搬送する距離を、従来の例えば反転部５００（図６，７参照）に比して確実に短くすることができるようになる。従って、反転処理する際のシートの停止位置のばらつきを抑えることができ、その結果、シートＰを連続して搬送する際にあってもシートの搬送間隔をより狭めることが可能となり、画像形成装置１としての生産性の向上を図ることができるようになる。
【００５１】
一方、反転処理の際、上記したようにシートＰが停止された後には、ＣＰＵ１５０１によって正逆転モータ３０３が逆転駆動されて、正逆転ローラ対１０１が逆転する。これにより、停止されたシートＰは、再び、反転フラッパ１６７に導かれるようにして反転排出パス２４１に向けて逆方向に搬送される。そして、反転排出パス２４１へ導かれたシートＰは、トナー画像を下面に反転した状態となって外排紙ローラ４５によって排紙トレイ４８へと排紙される。
【００５２】
次いで、反転パス２４０において、シート（以下、先行シートＦという）が搬送された直後に連続してシート（以下、後続シートＲという）が搬送される場合（連続搬送）の反転処理について説明する。
【００５３】
例えば、連続する２枚のシートにおける先行シートＦは、前述した反転パス２４０上の停止位置ＳＰに停止した後、ＣＰＵ１５０１によって、正逆転ローラ対１０１が逆転駆動されることにより、反転フラッパ１６７に導かれて反転排出パス２４１へ搬送される。このとき、先行シートＦの先端が分岐点ＢＲを通過してから、後続シートＲが、内排紙ローラ４４によって切換えフラッパ１６６に導かれて搬送され、分岐点ＢＲを通過するように、不図示のタイマで計測した時間差をとって制御される。そして、先行シートＦの先端が外排紙ローラ４５に到達した後、ＣＰＵ１５０１によって正逆転ローラ対１０１の非駆動側のローラ１０１ｂに連結された不図示のソレノイドが通電されることにより、ローラ１０１ｂが矢印Ｄ方向（図２参照）に離間される。
【００５４】
その後、後続シートＲが正逆転ローラ対１０１へと到達するが、正逆転ローラ対１０１は、自身が離間されている間に、逆転駆動された状態から元の搬送方向（順方向）に、その回転方向が変更されるように制御される。そして、逆方向に搬送されている先行シートＦの後端が正逆転ローラ対１０１を通過した後、正逆転ローラ対１０１は、不図示のソレノイドの通電が遮断されて、正逆転ローラ対１０１の非駆動側のローラ１０１ｂを搬送可能状態に戻される。このとき、後続シートＲの後端は内排紙ローラ４４を未だ通過していない。その後、後続シートＲは、順方向に搬送するように回転駆動された正逆転ローラ対１０１によって、その後端が停止位置ＳＰに位置するまで搬送されて停止される。なお、上述したような連続する２枚のシートに限らず、３枚以上のシートを連続搬送する際にあっても上述と同様に制御され得ることは勿論である。
【００５５】
次に、シートサイズに応じて配置した反転センサ上１１１による連続シートの反転処理動作について、図３を参照して説明する。なお、図３は、反転部１００の第１態様例を示した説明図である。また、図３では、搬送するシートのサイズはＡ３（搬送方向：４２０ｍｍ）以下のものとする。
【００５６】
図３に示すように、矢印（逆方向）Ｆ１方向に先行シートＦ（例えばＡ３サイズ）が搬送されると共に、矢印（順方向）Ｒ１方向に連続して後続シートＲ（例えばＡ３サイズ）が搬送されると、反転パス２４０において両者はすり合せ搬送される。すり合せ搬送は、逆方向Ｆ１に搬送される先行シートＦと順方向Ｒ１に搬送される後続シートＲとが擦れ違うように搬送されることである。このとき、先行シートＦの後端と後続シートＲの先端とが擦れ違う位置が生じ、これを交差ポイントとして、図中では符号ＴＰで示している。この交差ポイントＴＰは、図３に示すように、停止位置ＳＰより矢印Ｒ１方向下流に位置する。
【００５７】
そして、反転センサ上１１１は、例えばＡ３サイズのシートサイズに応じ、反転パス２４０内で交差ポイントＴＰより矢印Ｒ１方向下流に配置されている。これにより、後続シートＲの先端が反転センサ上１１１に到達するとき、先行シートＦの後端は反転センサ上１１１を通過した後となる、つまり、反転センサ上１１１は、先行シートＦの後端と後続シートＲの先端とを順に検知する位置に配置されたこととなる。このように反転センサ上１１１を上記した位置に配置することにより、先行シートＦと後続シートＲとが連続搬送されるような場合であっても、後続シートＲの先端位置を確実に検知することが可能となる。このとき、交差ポイントＴＰと反転センサ上１１１との距離Ａは、交差ポイントＴＰの位置のばらつきや、先行シートＦの後端が反転センサ上１１１を通過してからのフラグ戻り時間等を考慮して適切な値を設定する。
【００５８】
次いで、シートサイズに応じて配置した反転センサ上１１１及び反転センサ下１１２による連続シートの反転処理動作について、図４を参照して説明する。なお、図４は、反転部１００の第２態様例を示した説明図である。また、図４では、搬送するシートのサイズはＡ３（搬送方向：４２０ｍｍ）より大きいものとする。
【００５９】
図４に示すように、矢印Ｆ１方向に先行シートＦ（例えばＳＲＡ３サイズ）が搬送されると共に、矢印Ｒ１方向に連続して後続シートＲ（例えばＳＲＡ３サイズ）が搬送されると、反転パス２４０において両者はすり合せ搬送される。このとき、両者の交差ポイントＴＰは、停止位置ＳＰより矢印Ｒ１方向下流に位置する。また、先行シートＦ及び後続シートＲのシートサイズはＳＲＡ３サイズであるため、Ａ３サイズに応じて配置された反転センサ上１１１は、その交差ポイントＴＰより矢印Ｒ１方向上流に位置する。これに対し、ＳＲＡ３サイズのシートサイズに応じた反転センサ下１１２は、交差ポイントＴＰより矢印Ｒ１方向下流に配置されている。
【００６０】
従って、後続シートＲの先端が反転センサ下１１２に到達するとき、先行シートＦの後端は反転センサ下１１２を通過した後となる、つまり、反転センサ下１１２は、先行シートＦの後端と後続シートＲの先端とを順に検知する位置に配置されたこととなる。このように、反転センサ上１１１だけでなく反転センサ下１１２を上記した位置に配置することにより、ＳＲＡ３サイズのシートが連続搬送されるような場合であっても、後続シートＲの先端位置を確実に検知することが可能となる。これにより、Ａ３サイズより大きいＳＲＡ３サイズのシートであっても、反転処理を安定して確実に行うことができるようになる。
【００６１】
また、本例では、搬送されるシートのサイズに応じて、反転センサ上１１１及び反転センサ下１１２が分岐点ＢＲからの距離が異なるように配置されている。これにより、ＣＰＵ１５０１は、上記した各センサのうちで、順方向に搬送したシート先端の検知からシートを停止するまでの搬送距離が最も短くなる位置のセンサからの検知に応じてシートを停止するように正逆転ローラ対１０１を駆動制御する。本例にあっては、例えば、反転センサ上１１１がＡ３サイズのシート検知に最適な位置で、反転センサ下１１２がＳＲＡ３サイズのシート検知に最適な位置となっている。従って、ＣＰＵ１５０１は、例えばＳＲＡ３サイズのシートが搬送されてきた場合には、該シートを、反転センサ上１１１が検知した検知信号ではなく、反転センサ下１１２を選択し、反転センサ下１１２が検知した検知信号に応じて反転制御することとなる。これにより、複数配置したセンサの中から、搬送されるシートの先端を検知してから停止させるまでの搬送距離が最短となるので、反転処理時におけるシートの停止位置のばらつきを有効に抑制することができるようになる。なお、シートのサイズは、不図示の操作部に操作者が入力してＣＰＵ回路部１５００に送られた情報によってＣＰＵ回路部１５００が認識する。また、搬送路中にシートサイズを検知する長さ検知センサを備え、長さ検知センサからの出力に基づいてＣＰＵ回路部１５００が認識するように構成してもよい。
【００６２】
なお、上述した例において、交差ポイントＴＰと反転センサ下１１２との距離Ｂは、交差ポイントＴＰの位置のばらつきや、先行シートＦの後端が反転センサ下１１２を通過してからのフラグ戻り時間等を考慮して適切な値を設定する。また、上述した例のように、シート先端を検知するセンサを複数配置する場合には、画像形成装置１にて搬送可能な最小のシートにおける搬送方向長さよりも短い間隔で配置するようにする。これにより、搬送するシートの検知を安定的に行うことができると共に、シート反転処理を確実に行うことができるようになる。
【００６３】
次に、反転部１００におけるシートサイズに応じた反転制御の詳細について、図５を参照して説明する。
【００６４】
反転部１００にて、シートが連続搬送される際、まず、先行シートＦが搬送センサ２４５（図３，４参照）を通過すると、搬送センサ２４５からの検知信号（ＯＮ信号）がＣＰＵ回路部１５００に送信されてＣＰＵ１５０１によって認識される。この搬送センサ２４５のＯＮ信号を受けることにより、ＣＰＵ１５０１は、正逆転モータ３０３を順方向に回転制御して正逆転ローラ対１０１を回転させる。
【００６５】
ここで、先行シートＦがＡ３サイズ以下（搬送方向長さ）である場合には、反転センサ上１１１の検知結果により、先行シートＦが停止位置ＳＰに到達した時点でＣＰＵ１５０１が正逆転モータ３０３を停止制御する。また、先行シートＦがＡ３サイズより大きい（搬送方向長さ）場合には、反転センサ下１１２の検知結果により、先行シートＦが停止位置ＳＰに到達した時点でＣＰＵ１５０１が正逆転モータ３０３を停止制御する。
【００６６】
ＣＰＵ１５０１は、正逆転モータ３０３を停止制御した後、上記とは逆方向に回転制御することで先行シートＦを逆方向（図３の矢印Ｆ１方向参照）に搬送する。そして、先行シートＦの先端が外排紙ローラ４５の２０ｍｍ下流側に到達した時点で、ＣＰＵ１５０１は、離間ソレノイド４００を通電制御し、正逆転ローラ対１０１を離間させる。その後、ＣＰＵ１５０１は、正逆転モータ３０３を一旦停止制御してから、上記とは逆の順方向に回転するよう制御する。
【００６７】
そして、先行シートＦの後端が正逆転ローラ対１０１を２０ｍｍ通り過ぎた時点で、ＣＰＵ１５０１は、離間ソレノイド４００に対する通電を停止制御し、正逆転ローラ対１０１を離間状態から着状態にする。このとき、後続シートＲは、搬送方向を反対にして搬送される先行シートＦとすり合いながら搬送されており、前述の先行シートＦと同様に制御されることで、その後端が停止位置ＳＰに合わせられた状態で停止される。なお、上述した連続する２枚のシートに限らず、３枚以上の連続搬送時においても上述したものと同様に反転制御され得ることは勿論である。また、反転センサ上１１１及び反転センサ下１１２に相当するセンサは、図４に示したような２つに限らず、搬送方向のシートサイズに応じて、反転パス２４０に３つ以上配置してもよい。
【００６８】
以上のように、本発明にかかるシート搬送装置及び画像形成装置は、特に、シートの反転処理を高速で行うことを要するシート搬送装置及び画像形成装置に適している。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本実施の形態における画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】反転部のみを取り出して示す概略断面図である。
【図３】反転部の第１態様例を示した説明図である。
【図４】反転部の第２態様例を示した説明図である。
【図５】画像形成装置の制御を司るコントローラの構成を示す全体ブロック図である。
【図６】従来の反転部を拡大して示す概略断面図である。
【図７】従来の反転部の一時点の状態を示した概略断面図である。
【図８】従来の反転部にてシートが反転して搬送される際の流れの一例を示したダイアグラムである。
【図９】従来の反転部にて２枚のシートが連続搬送される際の流れの一例を示したダイアグラムである。
【符号の説明】
【００７０】
１        画像形成装置
１０      画像形成部
１００    シート搬送装置（反転部）
１０１    シート搬送手段（正逆転ローラ対）
１１１    検知手段（反転センサ上）
１１２    検知手段（反転センサ下）
２４０    反転搬送パス（反転パス）
２４１    排出パス（反転排出パス）
２４３    搬送パス（搬送パス）
ＢＲ      分岐点
Ｆ１      逆方向（矢印）
Ｐ        シート
Ｒ１      順方向（矢印）
【図１】
2010100403.tif 000003
【図２】
2010100403.tif 000004
【図３】
2010100403.tif 000005
【図４】
2010100403.tif 000006
【図５】
2010100403.tif 000007
【図６】
2010100403.tif 000008
【図７】
2010100403.tif 000009
【図８】
2010100403.tif 000010
【図９】
2010100403.tif 000011