(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを搬送方向に搬送しつつ搬送方向と直交する幅方向の一方側へ搬送する駆動ローラと、前記駆動ローラに圧接して従動回転する従動ローラと、によってニップ部を形成し、シートを挟持して搬送する搬送ローラ対と、
前記搬送ローラ対により挟持して搬送されたシートの幅方向の一方の端部に当接し、当接したシートに対して搬送抵抗力を付与する搬送抵抗手段と、
を有し、
前記従動ローラは、ブレーキ手段のブレーキ力によって回転に負荷が与えられ、
前記搬送ローラ対が複数枚のシートを挟持したときに、挟持されたシートのうち、前記搬送抵抗手段および前記従動ローラに当接されているシートが、前記ブレーキ手段によって回転が停止された前記従動ローラと前記搬送抵抗手段の抵抗力とによって停止されながら、その停止されたシートに対して前記駆動ローラと接したシートが前記駆動ローラの回転によって搬送されるように、前記駆動ローラの摩擦係数、前記従動ローラの前記駆動ローラに対する押圧力、前記ブレーキ手段のブレーキ力、前記搬送抵抗手段の抵抗力を設定し、
案内されたシートを前記ニップ部へ進入させるため前記駆動ローラの回転を開始し、前記搬送ローラ対によりシートを挟持して搬送方向に搬送しつつ前記搬送抵抗手段に向かって搬送し、前記搬送ローラ対が挟持しているシートの前記一方の端部を前記搬送抵抗手段に当接させた状態で、前記駆動ローラを停止する動作を、案内されるシート毎に繰り返して、前記搬送ローラ対及び前記搬送抵抗手段によりシートを保持することを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
前記搬送抵抗手段は、前記搬送ローラ対によりシートを所定距離だけ搬送した際にそのシートの幅方向の一方の端部が当接するように、シートの幅方向の一方の端部より所定距離だけ離れた位置に配置した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】
前記駆動ローラは、前記従動ローラに対して所定の角度θで交差し、シートの幅方向の一方に傾いていること特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項４】
前記駆動ローラは、シートの幅方向において搬送抵抗手段に向かって細くなるテーパ形状のローラであ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５】
前記駆動ローラの回転開始と回転停止のタイミングを制御するために、前記搬送ローラ対よりシート搬送方向上流部に、シートの搬送方向の位置を検知するシート搬送方向位置検知手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
【請求項６】
前記搬送抵抗手段は、シート端部が当接する当接面が移動可能に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
【請求項７】
前記搬送抵抗手段は、前記搬送抵抗手段と前記搬送ローラ対とで保持したシートを引き抜く又は駆動ローラを駆動して搬送する際に、シートによりシートの端部から退避する方向に移動可能に設けられていることを特徴とする請求項６に記載のシート搬送装置。
【請求項８】
前記搬送抵抗手段は、前記搬送抵抗手段と前記搬送ローラ対とで保持したシートを引き抜く又は駆動ローラを駆動して搬送する際の、前記従動ローラの回転開始及び回転停止に連動して、シートの端部から退避する方向に移動することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のシート搬送装置。
【請求項９】
前記搬送ローラ対よりシート搬送方向上流部に、シートの幅方向端部位置を検知するシート幅方向位置検知手段と、前記搬送抵抗手段をシート幅方向に移動させる移動手段と、を有し、シート幅方向位置検知手段が検知したシートの幅方向端部の位置が、先行シートの位置に比べて、シート幅方向中央側にずれていた場合には、その検知したシートの幅方向端部の位置を初期位置とし、その初期位置から所定距離だけ離れた位置に、前記移動手段により搬送抵抗手段を移動することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
【請求項１０】
前記搬送抵抗手段のシート接触面の断面形状を、円弧形状又は多角形状にしたことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
【請求項１１】
前記従動ローラは、シートの搬送方向とは逆方向への力を付与する前記ブレーキ手段を有し、
シートに対する駆動ローラの摩擦係数をμ１、シート間の摩擦係数をμ２、従動ローラの半径をＲ、としたとき、Ｆ５＜μ１Ｎ、及び、μ１Ｎ＞Ｔｒ／Ｒ≧μ２Ｎ、の関係を満たすように、従動ローラの押圧力Ｎ、ブレーキ手段の力の設定値Ｔｒ、搬送抵抗手段のシートに対する抵抗力Ｆ５、を設定することを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
【請求項１２】
シートに画像を形成する画像形成部と、請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載のシート搬送装置と、を有す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、シートを搬送するシート搬送装置及びこれを具備する、例えば複写機、レーザープリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置では、シートは画像形成プロセスを経て画像定着された後に、排出ローラ対により排出トレイ上に排出されて積載される。排出トレイの形態として、装置上部に排出トレイを設ける方法や、装置側面に排出口を設けて、装置本体から排出トレイを突出させて取り付ける方法などがある。特に、排出トレイが装置本体より突出している場合には、排出トレイを折り畳んで装置本体に収納したり、装置本体と別パーツにして装置本体に取り付ける構成がとられている。しかしながら、この構成では、装置の設置時や使用時に収納された排出トレイを引き出したり、別パーツとしての排出トレイを取り付けたりする作業が必要である。
【０００３】
これに対し、画像形成装置から前述の排出トレイを無くす構成が開示されている。例えば図１１に示す構成が開示されている（特許文献１参照）。図１１において、１０４はシート、１０１はシート１０４の有無を検出するシート検出器、１０２はシート１０４を挟持して搬送する排出ローラ、１０３は装置本体に設けられた開口部（排出口）である。シート検出器１０１が図中矢印Ｊ方向に搬送されるシート１０４の先端を検知すると、一定時間後に排出ローラ１０２及び画像形成動作を停止させる。これにより、シート１０４はその後端を排出ローラ１０２に挟持された状態で、かつ、先端を開口部１０３から垂らした状態で保持される。次に、排出ローラ１０２に挟持された状態で保持されたシート１０４を引っ張って取り出すと、シート検出器１０１がオフとなり、自動的に次の画像形成動作が開始される。これを順次繰り返すことで、排出されるシートを積載するための排出トレイを無くすことができる。
【０００４】
また、例えば図１２に示す構成が開示されている（特許文献２参照）。図１２は、装置本体側から図中矢印Ｋ方向に搬送されるシート１１４を案内するガイド部１２１と、シート１１４を挟み込んで保持するスタッカ部１１５を示している。ガイド部１２１は、シート１１４を挟持して搬送する中継ローラ１１７及び加圧ローラ１１９と、シート１１４を案内するガイド板１１６から構成されている。また、スタッカ部１１５は、シート１１４を突き当てるストッパ部１１０と、シート１１４をストッパ部１１０に送るグリッパローラ１１１ａ，１１１ｂと、シート１１４をストッパ部１１０に導くガイド板１１２から構成されている。グリッパローラ１１１ａ，１１１ｂは、シート１１４がストッパ部１１０に突き当たると空転するようになっている。
【０００５】
装置本体側から図中矢印Ｋ方向に搬送されたシート１１４は、ガイド部１２１を経てグリッパローラ１１１ａ，１１１ｂによりストッパ部１１０に突き当たり図中に示す破線のようにループを形成する。中継ローラ１１７により、形成されたループは徐々に成長し、シート１１４の後端が中継ローラ１１７を抜けると、シート１１４はグリッパローラ１１１ａ，１１１ｂに挟持されつつ、その後端をスタッカ部１１５より、下方へ垂らした状態で保持される。この状態で次のシートが搬送される場合には、図中矢印Ｋ方向から搬送されてきたシートが中継ローラ１１７により搬送され、空転するグリッパローラ１１１ａ，１１１ｂを経てストッパ部１１０に保持される。これを繰り返すことでシートを複数枚保持し、排出トレイを無くすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０５−１８８６８０号
【特許文献２】特開平０５−４３１１６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図１１に示す構成では、ユーザーがシート１０４を排出ローラ１０２から引っ張り出し、シート検出器１０１がオフされてはじめて次のシート搬送動作が開始されるので、複数枚のシートを保持することはできない。また、複数枚の画像形成処理をする際、ユーザーが装置本体からシートを引き出さないと次の処理がなされないので、ユーザーは複数枚の画像形成処理を終えるまで１枚毎の排出を行う必要があり、その処理に時間がかかる。
【０００８】
また、図１２に示す構成では、複数枚のシートを保持できるが、ストッパ部、クリッパローラ対、ガイド板からなるスタッカ部が必要であるため、複雑な装置構成になる。また、搬送中のシートは、ストッパ部に突き当てられ、クリッパローラ対に挟持された後、ループを形成するため、順次搬送するシートの間隔には、余裕を持たせた制御が必要であり、その処理に時間がかかる。
【０００９】
本発明の目的は、排出されるシートを積載する排出トレイの代わりに、簡易な構成でシートを複数枚保持でき、処理時間も短縮できるシート搬送装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、シートを搬送方向に搬送しつつ搬送方向と直交する幅方向の一方側へ搬送する駆動ローラと、前記駆動ローラに圧接して従動回転する従動ローラと、によってニップ部を形成し、シートを挟持して搬送する搬送ローラ対と、前記搬送ローラ対により挟持して搬送されたシートの幅方向の一方の端部に当接し、当接したシートに対して搬送抵抗力を付与する搬送抵抗手段と、を有し、前記従動ローラは、ブレーキ手段のブレーキ力によって回転に負荷が与えられ、前記搬送ローラ対が複数枚のシートを挟持したときに、挟持されたシートのうち、前記搬送抵抗手段および前記従動ローラに当接されているシートが、前記ブレーキ手段によって回転が停止された前記従動ローラと前記搬送抵抗手段の抵抗力とによって停止されながら、その停止されたシートに対して前記駆動ローラと接したシートが前記駆動ローラの回転によって搬送されるように、前記駆動ローラの摩擦係数、前記従動ローラの前記駆動ローラに対する押圧力、前記ブレーキ手段のブレーキ力、前記搬送抵抗手段の抵抗力を設定し、案内されたシートを前記ニップ部へ進入させるため前記駆動ローラの回転を開始し、前記搬送ローラ対によりシートを挟持して搬送方向に搬送しつつ前記搬送抵抗手段に向かって搬送し、前記搬送ローラ対が挟持しているシートの前記一方の端部を前記搬送抵抗手段に当接させた状態で、前記駆動ローラを停止する動作を、案内されるシート毎に繰り返して、前記搬送ローラ対及び前記搬送抵抗手段によりシートを保持することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、排出されるシートを積載するトレイの代わりに、搬送ローラ対と搬送抵抗手段を用いた簡易な構成によってシートを複数枚保持することができ、画像形成装置より突出するトレイを無くすことができる。また、搬送ローラ対が挟持して搬送するシートの幅方向端部を搬送抵抗手段に当接するだけでシートを保持できるので、従来の構成に比べて、処理時間も短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係るシート搬送装置を備えた画像形成装置の断面図
【図２】第１実施形態に係るシート搬送装置の上面図
【図３】第１実施形態におけるシート１枚目搬送状態を表す模式断面図
【図４】第１実施形態におけるシート２枚目搬送状態を表す模式断面図
【図５】第１実施形態におけるシート３枚目搬送状態を表す模式断面図
【図６】第２実施形態に係るシート搬送装置の上面図
【図７】第３実施形態に係るシート搬送装置の上面図
【図８】第４実施形態に係るシート搬送装置の上面図
【図９】第５実施形態に係るシート搬送装置の上面図
【図１０】第５実施形態に係るシート搬送装置の上面図
【図１１】従来技術に係るシート搬送装置の説明図
【図１２】従来技術に係るシート搬送装置の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１４】
〔第１実施形態〕
第１実施形態に係るシート搬送装置を有する画像形成装置について説明する。なお、以下の説明では、画像形成装置の一形態としてレーザービームプリンタを例示して説明する。図１はシート搬送装置を有する画像形成装置の概略説明図である。図２は第１実施形態に係るシート搬送装置の説明図であり、図３はシート１枚目搬送状態の説明図であり、図４はシート２枚目搬送状態の説明図であり、図５はシート３枚目搬送状態の説明図である。
【００１５】
（画像形成装置の構成）
図１において、画像形成装置９０は、シートカセット９１、給送ローラ９２、レジストローラ９３、搬送ローラ９４を備えている。さらに、像担持体として感光ドラム９５とこれに作用するプロセス手段を一体に有するプロセスカートリッジ９７、転写ローラ９６、光学ユニット９８、及び定着器９９を備えている。さらに、後述するシート搬送装置を備えている。
【００１６】
この構成による画像形成装置９０の動作を説明する。シートカセット９１内に積載されたシートＳは、給送ローラ９２によって給送され、搬送ローラ９４を経て、レジストローラ９３に搬送される。
【００１７】
一方、画像形成部では、光学ユニット９８が、プロセスカートリッジ９７が有する感光ドラム９５の表面をレーザービームによって露光走査して潜像を形成する。この潜像に対して、プロセスカートリッジ９７が有する現像器（不図示）からトナーが供給され、トナー画像が感光ドラム９５上に形成される。
【００１８】
レジストローラ９３に搬送されたシートＳは、シートＳ上の予め決まった位置へトナー画像が転写されるよう、上述した露光走査に同期して、レジストローラ９３により転写ローラ９６と感光ドラム９５とで形成される転写ニップ部へ搬送される。感光ドラム９５に形成されたトナー画像は、転写ローラ９６によりシートＳ上に転写される。
【００１９】
トナー画像が転写されたシートＳは、定着器９９へと搬送され、トナーに熱及び圧力が加えられ、トナーは溶融してシートＳ上に定着される。定着後、搬送ローラ９４，１００を通過し、シートＳは以下に説明するシート搬送装置によって排出口（開口部）５７から装置外に搬送される。
【００２０】
（シート搬送装置の構成）
図２は、シート搬送装置を説明する上視図である。排出口５７のシート搬送方向（矢印Ｐ方向）の上流にはシートを重ねて保持することが可能な搬送ローラ対５０，５１が配置されている。搬送ローラ対５０，５１の一方は駆動回転する駆動ローラ５０、他方は従動して回転する従動ローラ５１で構成されている。搬送ローラ対５０，５１よりシート搬送方向上流部のシート上方には、シート搬送方向端部検知センサ５５が配置されている。シート搬送方向端部検知センサ５５は、画像形成装置本体が有する制御手段（不図示）により駆動ローラ５０の回転開始と回転停止のタイミングを制御するために、シートの搬送方向の位置を検知するシート搬送方向位置検知手段である。さらに、搬送ローラ対５０，５１の近傍上流には、搬送ローラ対５０，５１へシートＳを案内するガイド５６が取り付けられている。
【００２１】
なお、搬送ローラ対５０，５１にシートＳを案内するガイド５６は、搬送ローラ対５０，５１のニップ部より駆動ローラ５０側にシートＳの先端を案内するガイド部材である。搬送ローラ１００は、定着器９９から搬送されたシートを上向きに、ガイド５６の上方に搬出し、搬送ローラ対５０，５１のニップ部に保持されている最上位のシートの上に、後続するシートを重ねるよう送り込む配置、形状となっている。搬送ローラ１００のニップ角度を上向きにする構成に限らず、例えば搬送ローラ１００のニップ位置とガイド５６のガイド面に高低差をつけて搬送ローラ対５０，５１のニップ部に保持されている最上位のシートの上に後続するシートを重ねるようにしてもよい。このような構成とすることで、後続するシートは搬送ローラ１００に保持されたシートの上面に重ねられ、駆動ローラ５０の周面と接触するように案内される。
【００２２】
従動ローラ５１は押圧力Ｎで駆動ローラ５０に圧接し、搬送ローラ対５０，５１のニップ部を形成している。
【００２３】
駆動ローラ５０と従動ローラ５１は交差角θで交差するよう設けられている。ここでは従動ローラ５１はその軸がシート搬送方向である矢印Ｐ方向に対して直交しており、この従動ローラ５１の軸に対して駆動ローラ５０の軸が角度θで交差している。このように駆動ローラ５０の軸がシート搬送方向に対して傾いているため、搬送ローラ対５０，５１は、シートＳを搬送方向（矢印Ｐ方向）へ搬送しつつ搬送方向と直交する幅方向の一方側（矢印Ｃ方向）へ搬送（斜送）するよう構成されている。また、駆動ローラ５０の軸にはギア５２が取り付けられており、駆動源（不図示）から駆動伝達されてシートを搬送する矢印Ａ方向に回転する。従動ローラ５１の軸上にはシート搬送方向（矢印Ｐ方向）とは逆方向（矢印Ｂ方向）にブレーキ（負荷）がかかるよう他端を固定したブレーキ手段としてのトルクリミッタ５３が備え付けられている。
【００２４】
さらに、搬送ローラ対５０，５１の下流側にはシートＳの搬送方向と直交する幅方向の一方端部に当接して搬送抵抗となる、例えばゴム等で形成された搬送抵抗部材５４が配置されている。なお、搬送抵抗手段としての搬送抵抗部材５４は、搬送ローラ対５０，５１の下流側に限定されるものではなく、上流側に配置されていても良い。図中矢印Ｃ方向において、シートＳが搬送ローラ対５０，５１のニップ部で搬送される前のシートの一方端部の初期位置をＹ０とすると、搬送抵抗部材５４は初期位置Ｙ０から所定距離Ｙ１だけ離れて配置されている。また、後述するが、搬送ローラ対５０，５１によってシートＳを矢印Ｐ方向に搬送する搬送距離をＸ０（図３参照）とすると、シートＳを搬送抵抗部材５４に当接するように搬送する際の、シートＳの矢印Ｃ方向の搬送距離Ｙ１は、下記式（１）の関係になっている。
【００２５】
｜Ｙ１−Ｙ０｜＜Ｘ０・tanθ  …（１）
【００２６】
これにより、シートＳは搬送ローラ対５０，５１のニップ部で上述の交差角θにより矢印Ｐ方向に搬送されつつ矢印Ｃ方向に搬送されて斜送されるとともに、その搬送中に搬送抵抗部材５４に接触することになる。
【００２７】
前記シート搬送装置によるシートの１枚目搬送時の力学モデルを図３に示す。１枚目のシートをシートＳ１とすると、定着器から搬送されてきたシートＳ１はシート搬送方向端部検知センサ５５を通過しガイド５６によって搬送ローラ対５０，５１のニップ部へ案内される。シート搬送方向端部検知センサ５５がシートＳ１の先端を検知し、所定時間経過した後、シートＳ１が駆動ローラ５０へ接触する直前に駆動ローラ５０への駆動伝達がなされ、駆動ローラ５０は図中矢印Ａ方向に回転を開始する。このとき、シートＳ１には、シートＳ１に対する駆動ローラ５０の表面摩擦係数μ１と従動ローラ５１からシートＳ１が受ける垂直抗力Ｎの積からなる搬送方向（矢印Ｐ方向）への搬送力μ１Ｎが働く。また同時に、シートＳ１には、トルクリミッタ５３から従動ローラ５１を介して作用する、搬送方向（矢印Ｐ方向）とは逆方向（矢印Ｂ方向）のブレーキ力（搬送力μ１Ｎに対する負荷）Ｆ１が働く。ここで、シートＳ１が搬送方向（矢印Ｐ方向）へ搬送されるためには、搬送力μ１Ｎとブレーキ力の関係が下記式（２）であることが必要である。なお、ここで、シートＳが従動ローラ５１から受ける垂直抗力Ｎは、前述した駆動ローラ５０に対する従動ローラ５１の押圧力Ｎである。
【００２８】
μ１Ｎ＞Ｆ１  …（２）
【００２９】
一方、駆動ローラ５０から駆動がかかっているときは、従動ローラ５１にはシートＳ1から上述したＦ1の負荷と、トルクリミッタ５３の設定トルクＴｒが作用している。従動ローラ５１の半径Ｒとすると、従動ローラ５１がシートＳ１を搬送するよう搬送方向（矢印Ｐ方向）に従動回転するためには下記式（３）の関係が必要となる。
【００３０】
Ｆ１Ｒ≧Ｔｒ  …（３）
【００３１】
従って、シートＳ1を搬送するためのトルクリミッタ５３の設定値Ｔｒは、上記式（２）、（３）より、下記式（４）となるように設定されている。
【００３２】
μ１Ｎ＞Ｔｒ／Ｒ  …（４）
【００３３】
シートＳ１が搬送ローラ対５０，５１のニップ部を通過中に駆動ローラ５０を停止させてシートＳ１を搬送ローラ対５０，５１のニップ部に保持する。このとき、シートＳ１は搬送ローラ対５０，５１のニップ部中心から所定距離Ｘ０だけ矢印Ｐ方向に搬送されている。なおかつ、シートＳ１は、その端部が初期位置Ｙ０から所定距離Ｙ１だけ図２中矢印Ｃ方向に搬送され、その端部が前述した式（１）の関係から搬送抵抗部材５４に接触している。
【００３４】
次に前記シート搬送装置によるシートの２枚目搬送時の力学モデルを図４に示す。２枚目のシートをシートＳ２とすると、シートＳ２はシートＳ１と同様に搬送ローラ対５０，５１のニップ部へ搬送される。シートＳ１だけが搬送ローラ対５０，５１のニップ部に保持されている状態で、搬送抵抗部材５４からシートＳ１に対する抵抗力をＦ５とすると、抵抗力Ｆ５は微小な力であるため、下記式（５）を満たす。
【００３５】
μ１Ｎ＞Ｔｒ／Ｒ＋Ｆ５  …（５）
【００３６】
次に、後続するシートＳ２が検知センサ５５により検知され、所定時間後に駆動ローラ５０が回転する。すると、搬送ローラ対５０，５１のニップ部に保持されているシートＳ１には、後続するシートＳ２が搬送ローラ対５０，５１のニップ部へ突入するまで搬送抵抗部材５４からの抵抗力Ｆ５よりも大きな搬送力μ１Ｎが駆動ローラ５０から付与される。このため、後続するシートＳ２が搬送ローラ対５０，５１のニップ部へ突入して駆動ローラ５０からの搬送力μ１Ｎが遮断されるまでに、シートＳ１は抵抗力Ｆ５に抗して矢印Ｐ方向へ所定距離Ｘ１搬送される。
【００３７】
シートＳ２が搬送ローラ対５０，５１のニップ部へ突入するとき、シートＳ２には、駆動ローラ５０から搬送方向（矢印Ｐ方向）への搬送力μ１Ｎが働く。また、シート間の表面摩擦係数をμ２とすると、シートＳ１から搬送方向（矢印Ｐ方向）と逆方向（矢印Ｂ方向）に力μ２Ｎが働く。ここで、シートＳ２が矢印Ｐ方向へ搬送されつつ図２中矢印Ｃ方向へ搬送されて斜送されるためには、前記搬送力の関係が下記式（６）であることが必要である。
【００３８】
μ１Ｎ＞μ２Ｎ  …（６）
【００３９】
また、シートＳ１には、シートＳ１，Ｓ２間の摩擦係数μ２から生ずる搬送方向Ｐへの搬送力μ２Ｎが働く。同時に、トルクリミッタ５３から従動ローラ５１を介して作用する、搬送方向（矢印Ｐ方向）と逆方向（矢印Ｂ方向）のブレーキ力（搬送力μ２Ｎに対する負荷）Ｆ２と、搬送抵抗部材５４からの抵抗力Ｆ５とが働く。ここで、シートＳ２が搬送ローラ対５０，５１のニップ部へ突入した際にシートＳ１が停止しているためには、搬送力μ2Ｎとブレーキ力Ｆ2および搬送抵抗力Ｆ５の関係が下記式（７）であることが必要である。
【００４０】
Ｆ２＋Ｆ５≧μ２Ｎ  …（７）
【００４１】
一方、従動ローラ５１もまた停止させておくためには上述のＲ、Ｆ２、Ｔｒの関係が下記式（８）であることが必要となる。
【００４２】
Ｔｒ≧Ｆ２Ｒ  …（８）
【００４３】
抵抗力Ｆ５は微小な力であるため、トルクリミッタ５３の設定値Ｔｒは上記式（７）、（８）より下記式（９）となるように設定されている。
【００４４】
Ｔｒ／Ｒ≧μ２Ｎ  …（９）
【００４５】
これにより、トルクリミッタ５３の設定値Ｔｒは上記式（４）、（９）式により下記式（１０）に設定される。
【００４６】
μ１Ｎ＞Ｔｒ／Ｒ≧μ２Ｎ  …（１０）
【００４７】
シートＳ２が所定距離Ｘ０だけ搬送された後、駆動ローラ５０が停止し、シートＳ１とシートＳ２がともに搬送ローラ対５０，５１のニップ部で保持される。
【００４８】
次に前記シート搬送装置によるシートの３枚目搬送時の力学モデルを図５に示す。３枚目のシートをシートＳ３とすると、シートＳ３はシートＳ２と同様に搬送ローラ対５０，５１のニップ部へ搬送される。このとき、先行して搬送ローラ対５０，５１のニップ部に保持されているシートＳ２は、その後に搬送されてくるシートＳ３が搬送ローラ対５０，５１のニップ部へ突入するまで図中矢印Ｐ方向へ所定距離Ｘ１だけ搬送される。また、シートＳ２は搬送抵抗部材５４にシート端部が接触したまま搬送される。これにより、シートＳ２とシートＳ１は搬送ローラ対５０，５１のニップ部の中心から図中の矢印Ｐ方向へ｜Ｘ０＋Ｘ１｜の位置で先端が整列する。
【００４９】
シートＳ３が搬送ローラ対５０，５１のニップ部へ搬送されると、２枚目搬送時と同様の理由で、シートＳ３、シートＳ２、シートＳ１間にはそれぞれ摩擦力μ２Ｎが生じ、その摩擦力μ２ＮがシートＳ１を介して、従動ローラ５１に搬送力Ｆ２を発生させる。このとき、シートＳ３は、２枚目搬送時と同様、上記式（６）により、図中矢印Ｐ方向へ搬送されつつ図２中矢印Ｃ方向へ搬送されて斜送される。同様に、上記式（７）によりシートＳ１は停止する。
【００５０】
シートＳ２は搬送ローラ対５０，５１のニップ部でシートＳ１とシートＳ３に挟持されており、その端部が搬送抵抗部材５４と接触している。そのため、シートＳ３より搬送方向（矢印Ｐ方向）にμ２Ｎ、停止しているシートＳ１から逆方向（矢印Ｂ方向）にμ２Ｎと搬送抵抗部材５４から抵抗力（摩擦力）Ｆ５を受ける。抵抗力Ｆ５が微小な力であっても、Ｆ５＞0ならば、シートＳ２は矢印Ｂ方向に受ける力μ２ＮとＦ５が、矢印Ｐ方向（搬送方向）に受ける力μ２Ｎを上回っているために搬送されず停止している。つまり、シートＳ２を停止させておくためには、前記力の関係が下記式（１１）であることが必要である。
【００５１】
μ２Ｎ＋Ｆ５＞μ２Ｎ  …（１１）
【００５２】
シートＳ３が所定距離Ｘ０だけ搬送された後、シートＳ１、シートＳ２、シートＳ３の端部を搬送抵抗部材５４に当接させた状態で駆動ローラ５０が停止し、シートＳ１、シートＳ２、シートＳ３が搬送ローラ対５０，５１のニップ部で保持される。
【００５３】
４枚目以降については、３枚目搬送時と同じ条件になり、これをシート毎に順次繰り返すことにより、搬送ローラ対５０，５１及び搬送抵抗部材５４により複数枚のシートを保持することができる。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態によれば、上記式の関係を満たすように、従動ローラ５１の押圧力Ｎ、トルクリミッタ５３の力の設定値Ｔｒ、搬送抵抗部材５４のシートに対する抵抗力Ｆ５、を設定する。さらに、前述したようにシートの搬送方向下流端がニップ部に到達するタイミングで駆動ローラ５０の回転を開始してシートを斜送し、搬送抵抗部材に当接させた状態で駆動ローラ５０の回転を停止する動作を、搬送されるシート毎に繰り返す。これにより、搬送ローラ対５０，５１と搬送抵抗部材５４を用いた簡易な構成によってシートを複数枚保持することができ、画像形成装置より突出する排出トレイを無くすことができる。
【００５５】
〔第２実施形態〕
図６は第２実施形態に係るシート搬送装置の説明図である。尚、第１実施形態と同様の部分については説明を省略し、図中で同じ機能を有する要素には同じ番号を付与する。
【００５６】
本実施形態によるシート搬送装置の構成は、第１実施形態と同様に搬送ローラ対５０，５１と搬送抵抗部材５４を備えるものであるが、本実施形態においては駆動ローラの形状を変えて、駆動ローラへの駆動伝達手段の配置が容易に行えるようにしている。
【００５７】
一般に画像形成装置本体においては、モータから駆動力をギア列等を用いて分岐させて複数の部材にその駆動力を伝達するように構成にしている。そのため、分岐のためのギア列はそれぞれの軸方向を平行に配置し、ギアの駆動伝達効率を高めている。
【００５８】
一方、第１実施形態ではシートＳを斜送させるために、従動ローラ５１と駆動ローラ５０の間には交差角θを設けている。そのため、駆動ローラ５０のギア５２と他のギア列との間にも交差角が生まれてしまう。それにより、従来並の駆動伝達率を確保するためにはギアの形状を工夫したり、位置決め精度を高める等の変更が必要である。
【００５９】
そこで第２実施形態では、第１実施形態の駆動ローラ５０に対し、シートの幅方向（ローラ軸方向）において搬送抵抗部材５４に向かって細くなるようなテーパ形状のテーパローラ（駆動ローラ）６０を用いている。これにより、従動ローラ５１と駆動ローラ（テーパローラ）６０との間の交差角θを無くし、搬送ローラ対６０，５１を軸平行に配置する。テーパローラ６０により、シートＳの幅方向に速度差が生じるため、搬送ローラ対６０，５１で搬送されるシートＳは第１実施形態と同様に矢印Ｐ方向に搬送されつつ矢印Ｃ方向に搬送されて斜送する。第２実施形態によるその他の作用については第１実施形態と同様であり、従って、第２実施形態によってもシートを複数枚保持することが可能である。さらに第２実施形態には以下の特有な効果がある。
【００６０】
上述のテーパローラ６０の軸上に取り付けられたギア５２は他のギア列の軸と平行に配置することができ、第１実施形態に比べて、駆動ローラ（テーパローラ）への駆動伝達手段の配置が容易に行える。
【００６１】
〔第３実施形態〕
図７は第３実施形態に係るシート搬送装置の説明図である。尚、第１、第２実施形態と同様の部分については説明を省略し、図中で同じ機能を有する要素には同じ番号を付与する。
【００６２】
本実施形態において、搬送抵抗部材５４は、シートの幅方向に移動可能に設けられている。ここでは搬送抵抗部材５４は、シート端部に対して搬送抵抗を与える為に、加圧部材であるコイルバネ６１で前記シート端部へ向かう向へ加圧した上で、ストッパ部材（不図示）により、所定の位置に待機している。ここで「所定の位置」とは、シートＳが斜送された後に停止したときの、シート幅方向端部に当接する位置のことであり、第１実施形態において説明した初期位置Ｙ０から所定距離Ｙ１だけ離れた位置である。コイルバネ６１により加圧しているため、シートを１枚ずつ送り、シート端部を搬送抵抗部材５４に当接させても、バネが押し戻されることはない。
【００６３】
一方、複数枚保持したシートを抜き取る場合、あるいは搬送ローラ対５０，５１を回転させて排出する場合に、シート端部が搬送抵抗部材５４に対して当接しても、シートは複数枚重なっているので折れや座屈をすることはない。複数枚保持したシートを抜き取り、あるいは搬送ローラ対５０，５１を回転させて排出することにより、コイルバネ６１が縮んで搬送抵抗部材５４がシートの端部から退避するので、搬送抵抗部材５４の磨耗や傷を軽減するという効果がある。尚、搬送抵抗部材５４の退避に当たっては、退避させる為のアクチュエータを有していても良い。アクチュエータにより搬送抵抗部材５４を確実に退避することで、搬送抵抗部材５４の磨耗や傷を防止することができる。また、従動ローラ５１の回転に連動して退避動作を行う機構を用いても良い。シートＳの搬送ローラ対５０，５１への進入時も含め、従動ローラ５１が回転している間は、搬送抵抗部材５４がシートＳに当接する必要がないからである。搬送抵抗部材５４の退避動作を従動ローラの回転に連動する構成とすることで、確実な退避動作を行うことができる。
【００６４】
〔第４実施形態〕
図８は第４実施形態に係るシート搬送装置の説明図である。図８は、先行するシートＳ１が搬送ローラ対に進入後に停止して保持されている状態で、後続のシートＳ２が搬送ローラ対に進入してくる状態を示している。尚、第１、第２、第３実施形態と同様の部分については説明を省略し、図中で同じ機能を有する要素には同じ番号を付与する。
【００６５】
本実施形態において、６２はシートの幅方向端部位置を検知するシート幅方向端部検知センサである。シート幅方向端部検知センサ６２は、搬送ローラ対５０，５１よりシート搬送方向上流部に設けられ、シートの幅方向端部位置を検知するシート幅方向位置検知手段である。６３は搬送抵抗部材５４をシート幅方向に移動させる搬送抵抗部材移動手段である。このシート幅方向端部検知センサ６２が検知したシートの幅方向端部の位置に基づいて、搬送抵抗部材移動手段６３により搬送抵抗部材５４のシートに対する幅方向の位置を制御する。詳しくは、シート幅方向端部検知センサ６２が検知したシートの幅方向端部の位置が、先行シートの位置に比べて、シート幅方向中央側にずれていた場合には、検知した幅方向端部位置に、搬送抵抗部材移動手段６３により搬送抵抗部材５４を移動する。すなわち、その検知したシートの幅方向の位置を初期位置Ｙ０とし、その初期位置Ｙ０から所定距離Ｙ１だけ離れた位置に、搬送抵抗部材５４を移動する。
【００６６】
本構成を用いることにより、２枚目以降に搬送されるシートと既に保持されているシートとの間で位置がわずかにシート幅方向中央側にずれていた場合においても、２枚目以降のシートＳ２に合わせた位置に搬送抵抗部材５４を移動させることが可能となる。このようにして、その都度搬送されるシートに合わせた位置に搬送抵抗部材５４を移動させて搬送抵抗を与えることが可能となる。このとき、搬送抵抗部材５４のシート幅方向への移動量は、シートをシートカセットにセットする際のわずかな「ずれ」や、搬送時に生じるわずかな「ずれ」によるものである。従って、搬送抵抗部材５４を、既に接触していう先行シートを押し込む形で移動させたとしても、先行シート端部が折れたりするような問題にはならない。一方で何らかの要因により、後続のシートが幅方向内側に大きくずれて搬送されてきた場合には、シート幅方向端部検知センサ６２の検知によりエラーと判断し、ジョブをストップするなどの対応を行う。これにより、搬送不良の影響を最小限に抑えることが可能となる。
【００６７】
また、後続のシート端部が、先行シートよりもごくわずかに幅方向外側にずれた場合は、搬送抵抗部材５４の移動は行わない。搬送抵抗部材５４をシート幅方向外側へ移動してしまうと、先行シートの保持ができなくなり、先行シートが後続シートに押し出されてしまうからである。なお何らかの要因により、後続のシートが幅方向外側に大きくずれて搬送されてきた場合には、シート幅方向端部検知センサ６２の検知によりエラーと判断し、ジョブをストップしたり、搬送抵抗部材５４をシート幅外側へ大きく退避するなどの対応を行う。これにより、搬送不良の影響を最小限に抑えることが可能となる。
【００６８】
さらに、シート幅方向端部検知センサ６２を配設する位置は、図８に示すように、先行するシートＳ１が搬送ローラ対５０，５１に進入後、停止している時のシート後端よりも、シート搬送方向上流側とする（Ｌ１＜Ｌ２）。このような位置に配設することで、後続のシートＳ２の幅方向位置も検知することが可能となるので、次に進入してくるシートに合わせた位置に、搬送抵抗部材５４を移動することができる。
【００６９】
〔第５実施形態〕
図９、図１０は第５実施形態に係るシート搬送装置の説明図である。尚、第１、第２、第３、第４実施形態と同様の部分については説明を省略し、図中で同じ機能を有する要素には同じ番号を付与する。
【００７０】
本実施形態において、搬送抵抗部材６４のシート端部が当接する当接面（接触面）の断面形状を、図９、図１０に示すようなアール形状（円弧形状）にしている。そのため、何らかの理由により、図９に示すように搬送されてきたシートＳの搬送抵抗部材６４に接触する姿勢（角度）が、先行シートに比べて異なった場合でも、搬送抵抗部材６４とシートＳの当接状態を十分に確保することができる。このようにして、シートＳに対して十分な搬送抵抗を与えることが可能となる。なお搬送抵抗部材６４のシート接触面の断面形状はアール形状（円弧形状）に限られるものではなく、例えば短い直線が角度をつけて略円弧状に連続するような形状（多角形状）でも同様の効果を得ることができる。
【００７１】
さらに、搬送抵抗部材６４が図１０に示す矢印方向にシート搬送方向に回転動作することができることも好ましい。図１０は複数枚のシートＳが重なって保持されている状態で、シートを引き抜く、あるいは排出する動作へと移る状態を示している。複数枚を重ねたシートを引き抜く、あるいは排出する際に搬送抵抗部材６４が図の矢印方向へ回転動作することによって、シート端部と搬送抵抗部材の摩擦を軽減できる。これにより、搬送抵抗部材６４の磨耗や傷を軽減することができる。
【００７２】
なお、シートを引き抜いた後、あるいは排出した後は、搬送抵抗部材６４は初期の位置へと戻る。
【００７３】
〔他の実施形態〕
前述した実施形態では、搬送抵抗部材を移動可能に設けた構成を例示したが、前述した構成に限定されるものではない。例えば、搬送抵抗部材を、従動ローラの回転開始及び回転停止に連動して、シートの端部から退避する方向に移動するようにしても良い。この場合、搬送抵抗部材を、搬送抵抗部材と搬送ローラ対で保持したシートを引き抜く、又は駆動ローラを駆動して搬送する際の、従動ローラの回転開始及び回転停止に連動して、移動するように構成する。このように構成しても、前述した実施形態と同様に、シート端部と搬送抵抗部材の摩擦を軽減でき、搬送抵抗部材の磨耗や傷を軽減することができる。
【００７４】
また前述した実施形態では、前記ブレーキ手段としてトルクリミッタを例示したが、これに限定されるものではなく、例えば電磁ブレーキなど、シートの搬送方向とは逆方向への力を従動ローラに付与するものであれば、他のブレーキ手段であっても良い。このブレーキ手段は、駆動ローラに接触するよう案内された１枚目のシートに損傷を与えることなく搬送ローラ対でニップした状態で良好に保持するために有効であるが、２枚目以降のシートと同様に、１枚目のシートを搬送抵抗部材に当接させるだけでもよい。
【００７５】
また前述した実施形態では、搬送ローラ対をなす駆動ローラを、シートに接触するローラ部（周面）が軸方向に連続して設けられた構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、シートに接触するローラ部（周面）が軸方向に分割して配置された構成であっても良い。また、駆動ローラは、軸方向に一体に設けられていなくても良い。具体的には、軸方向両側にそれぞれ設けられた駆動ローラであっても良い。駆動ローラは、従動ローラとシートを挟持して搬送し、シートを搬送抵抗部材に向けて斜送する構成であれば他の構成であっても良い。
【００７６】
また前述した実施形態では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。また、シート担持体を使用し、該シート担持体に担持されたシートに各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置であっても良い。また、中間転写体を使用し、該中間転写体に各色のトナー像を順次重ねて転写し、該中間転写体に担持されたトナー像をシートに一括して転写する画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に用いられるシート搬送装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【００７７】
また前述した実施形態では、画像形成装置が一体的に有するシート搬送装置を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば画像形成装置に対して着脱自在なシート搬送装置であっても良く、該シート搬送装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【００７８】
また前述した実施形態では、記録対象としての記録紙等のシートを搬送するシート搬送装置を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、読取対象としての原稿等のシートを搬送するシート搬送装置に適用しても同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００７９】
Ｓ    …シート
５０  …駆動ローラ
５０，５１ …搬送ローラ対
５１  …従動ローラ
５３  …トルクリミッタ
５４  …搬送抵抗部材
５５  …シート搬送方向端部検知センサ
５６  …ガイド
５７  …排出口
６２  …シート幅方向端部検知センサ
９０  …画像形成装置
【図１】
0005773589.tif 000002
【図２】
0005773589.tif 000003
【図３】
0005773589.tif 000004
【図４】
0005773589.tif 000005
【図５】
0005773589.tif 000006
【図６】
0005773589.tif 000007
【図７】
0005773589.tif 000008
【図８】
0005773589.tif 000009
【図９】
0005773589.tif 000010
【図１０】
0005773589.tif 000011
【図１１】
0005773589.tif 000012
【図１２】
0005773589.tif 000013