(57)【要約】【課題】  ３本のローラからなる方式のシート材反転装置において、シート材先端が駆動ローラによりダメージを受けにくくする。【解決手段】  進入方向と逆方向に搬送されたシート材は反転ローラ１６に当接し、ニップ方向に導かれる。反転ローラ１６の周速Ｖｐ１がスイッチバックローラ２０、２１に搬送されるシート材の速度Ｖｐ１より早くなるように設定する。シート材先端が反転ローラ１６に当接して搬送方向を変えられる際、シート材先端はカール等の影響により反転ローラ１６の接線方向と角度θをもって当接するため、シート材の搬送速度と反転ローラ１６による搬送速度（周速度）が等しいと遅れる方向の線速差が生じてしまうが、少なくともシート材が反転ローラ１６に当接する際に、反転ローラ１６の周速をシート材搬送速度より大きくすれば、シート材先端が反転ローラ１６により受けるダメージを低減できる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材の搬入路と、反転させたシート材の搬出路と、第１、第２及び第３のローラ搬送手段とを備え、前記第１のローラ搬送手段と前記第２のローラ搬送手段とを圧接させるとともに、前記第２のローラ搬送手段と前記第３のローラ搬送手段とを圧接させ、前記第１のローラ搬送手段と前記第２のローラ搬送手段との圧接部におけるシート材の搬送方向と、前記第２のローラ搬送手段と前記第３のローラ搬送手段との圧接部におけるシート材の搬送方向とを略逆方向に設定し、搬送するシート材の搬送方向を反転させた状態で搬送可能なシート材反転搬送装置において、
前記搬出路にシート材を搬送する際の前記第２のローラ搬送手段のローラ表面周速をシート材の搬送速度より大きく設定してなることを特徴とするシート材反転装置。
【請求項２】
シート材の搬入路と、反転させたシート材の搬出路と、第１、第２及び第３のローラ搬送手段とを備え、前記第１のローラ搬送手段と前記第２のローラ搬送手段とを圧接させるとともに、前記第２のローラ搬送手段と前記第３のローラ搬送手段とを圧接させ、前記第１のローラ搬送手段と前記第２のローラ搬送手段との圧接部におけるシート材の搬送方向と、前記第２のローラ搬送手段と前記第３のローラ搬送手段との圧接部におけるシート材の搬送方向とを略逆方向に設定し、搬送するシート材の搬送方向を反転させた状態で搬送可能なシート材反転搬送装置において、
前記第２のローラ搬送手段のローラが発泡部材からなることを特徴とするシート材反転装置。
【請求項３】
シート材の搬入路と、反転させたシート材の搬出路と、第１、第２及び第３のローラ搬送手段とを備え、前記第１のローラ搬送手段と前記第２のローラ搬送手段とを圧接させるとともに、前記第２のローラ搬送手段と前記第３のローラ搬送手段とを圧接させ、前記第１のローラ搬送手段と前記第２のローラ搬送手段との圧接部におけるシート材の搬送方向と、前記第２のローラ搬送手段と前記第３のローラ搬送手段との圧接部におけるシート材の搬送方向とを略逆方向に設定し、搬送するシート材の搬送方向を反転させた状態で搬送可能なシート材反転搬送装置において、
前記搬出路にシート材を搬送する際の前記第２のローラ搬送手段のローラ表面周速をシート材の搬送速度より大きく設定し、かつ前記第２のローラ搬送手段のローラが発泡部材からなることを特徴とするシート材反転装置。
【請求項４】
シート材の搬入路と、反転させたシート材の搬出路と、第１、第２及び第３のローラ搬送手段とを備え、前記第１のローラ搬送手段と前記第２のローラ搬送手段とを圧接させるとともに、前記第２のローラ搬送手段と前記第３のローラ搬送手段とを圧接させ、前記第１のローラ搬送手段と前記第２のローラ搬送手段との圧接部におけるシート材の搬送方向と、前記第２のローラ搬送手段と前記第３のローラ搬送手段との圧接部におけるシート材の搬送方向とを略逆方向に設定し、搬送するシート材の搬送方向を反転させた状態で搬送可能なシート材反転搬送装置において、
前記第２のローラ搬送手段と同軸上に、該第２のローラ搬送手段と同期回転する分岐ローラ手段を設け、該分岐ローラ手段のローラが前記第２ローラ搬送手段のローラより外径が大きいことを特徴とするシート材反転装置。
【請求項５】
請求項４のシート材反転装置において、前記分岐ローラ手段のローラが弾性部材からなることを特徴とするシート材反転装置。
【請求項６】
請求項４のシート材反転装置において、前記分岐ローラ手段のローラが発泡部材からなることを特徴とするシート材反転装置。
【請求項７】
請求項４のシート材反転装置において、前記分岐ローラ手段のローラが導電性を有することを特徴とするシート材反転装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載のシート材反転装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１から７のいずれかに記載のシート材反転装置を有することを特徴とする複写機。
【請求項１０】
請求項１から７のいずれかに記載のシート材反転装置を有することを特徴とするファクシミリ。
【請求項１１】
請求項１から７のいずれかに記載のシート材反転装置を有することを特徴とするプリンタ。
【請求項１２】
請求項１から７のいずれかに記載のシート材反転装置を有することを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項１３】
請求項１から７のいずれかに記載のシート材反転装置を有することを特徴とするスキャナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ、印刷機等の画像形成装置やスキャナ等の画像読み取り装置におけるシート材反転装置並びにこれを用いた各種画像形成装置や画像読み取り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ、複写機とプリンの複合機等の画像形成装置においては、ＡＤＦ（Ａｕｔｏ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  Ｆｅｅｄｅｒ）によって連続して読み取られた一連の原稿の画像や、ホストコンピュータ等から送られてくる一連の画像が連続して形成された複数枚のシート材シート材を、ページ順に正しく排出する必要性などから、画像形成部と排出部との間にシート材反転装置を配置し、シート材を排出する時の画像面の向きを選択できるように構成したものが提案され、製品化されている。
【０００３】
ただし、前記シート材反転装置においては、シート材をそのままの状態で排出する時と、表裏を反転して排出する時とで、コピー／プリントの生産性に差があると、画像形成装置を制御する上で問題が生じる。そこで、１軸の駆動ローラに対して２軸のピンチローラを圧接させ、シート材を挟持するニップラインが２本存在する構成を、シート材の搬送方向を変換する反転ポイントの近傍に設けることにより、反転前後のシート材端部を短い時間間隔で挟持することを可能とし、シート材間のインターバルを短くして、必要な生産性を確保するという技術が提案されている。
【特許文献１】実公平１−４１７１７号公報
【特許文献２】特開平９−２７２６４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の３本のローラを用いる方式では、シート材先端が駆動ローラに当接して搬送方向を変えられる際、カール等の影響によりシート材先端が駆動ローラの接線方向とある角度をもって当接する。そのため、シート材の搬送速度と駆動ローラによる搬送速度（周速度）が等しいと、シート材搬送方向での駆動ローラの周速度がシート材の搬送速度より遅れ、線速差が生じてしまい、シート材先端が駆動ローラによりダメージを受けることがある。
【０００５】
そこで本発明は、上述の問題を解決できるシート材反転装置と、これを用い得る画像形成装置、画像読み取り装置、複写機、ファクシミリ、プリンタ、スキャナ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】
【０００６】
本発明の請求項１に係るシート材反転搬送装置は、シート材の搬入路と、反転させたシート材の搬出路と、第１、第２及び第３のローラ搬送手段とを備え、前記第１のローラ搬送手段と前記第２のローラ搬送手段とを圧接させるとともに、前記第２のローラ搬送手段と前記第３のローラ搬送手段とを圧接させ、前記第１のローラ搬送手段と前記第２のローラ搬送手段との圧接部におけるシート材の搬送方向と、前記第２のローラ搬送手段と前記第３のローラ搬送手段との圧接部におけるシート材の搬送方向とを略逆方向に設定し、搬送するシート材の搬送方向を反転させた状態で搬送可能なシート材反転搬送装置において、前記搬出路にシート材を搬送する際の前記第２のローラ搬送手段のローラ表面周速をシート材の搬送速度より大きく設定してなることを特徴とする。
【０００７】
同請求項２に係るものは、シート材の搬入路と、反転させたシート材の搬出路と、第１、第２及び第３のローラ搬送手段とを備え、前記第１のローラ搬送手段と前記第２のローラ搬送手段とを圧接させるとともに、前記第２のローラ搬送手段と前記第３のローラ搬送手段とを圧接させ、前記第１のローラ搬送手段と前記第２のローラ搬送手段との圧接部におけるシート材の搬送方向と、前記第２のローラ搬送手段と前記第３のローラ搬送手段との圧接部におけるシート材の搬送方向とを略逆方向に設定し、搬送するシート材の搬送方向を反転させた状態で搬送可能なシート材反転搬送装置において、前記第２のローラ搬送手段のローラが発泡部材からなることを特徴とする。
【０００８】
同請求項３に係るものは、シート材の搬入路と、反転させたシート材の搬出路と、第１、第２及び第３のローラ搬送手段とを備え、前記第１のローラ搬送手段と前記第２のローラ搬送手段とを圧接させるとともに、前記第２のローラ搬送手段と前記第３のローラ搬送手段とを圧接させ、前記第１のローラ搬送手段と前記第２のローラ搬送手段との圧接部におけるシート材の搬送方向と、前記第２のローラ搬送手段と前記第３のローラ搬送手段との圧接部におけるシート材の搬送方向とを略逆方向に設定し、搬送するシート材の搬送方向を反転させた状態で搬送可能なシート材反転搬送装置において、前記搬出路にシート材を搬送する際の前記第２のローラ搬送手段のローラ表面周速をシート材の搬送速度より大きく設定し、かつ前記第２のローラ搬送手段のローラが発泡部材からなることを特徴とする。
【０００９】
同請求項４に係るものは、シート材の搬入路と、反転させたシート材の搬出路と、第１、第２及び第３のローラ搬送手段とを備え、前記第１のローラ搬送手段と前記第２のローラ搬送手段とを圧接させるとともに、前記第２のローラ搬送手段と前記第３のローラ搬送手段とを圧接させ、前記第１のローラ搬送手段と前記第２のローラ搬送手段との圧接部におけるシート材の搬送方向と、前記第２のローラ搬送手段と前記第３のローラ搬送手段との圧接部におけるシート材の搬送方向とを略逆方向に設定し、搬送するシート材の搬送方向を反転させた状態で搬送可能なシート材反転搬送装置において、前記第２のローラ搬送手段と同軸上に、該第２のローラ搬送手段と同期回転する分岐ローラ手段を設け、該分岐ローラ手段のローラが前記第２ローラ搬送手段のローラより外径が大きいことを特徴とする。
【００１０】
同請求項５に係るものは、請求項４のシート材反転装置において、前記分岐ローラ手段のローラが弾性部材からなることを特徴とする。
【００１１】
同請求項６に係るものは、請求項４のシート材反転装置において、前記分岐ローラ手段のローラが発泡部材からなることを特徴とする。
【００１２】
同請求項７に係るものは、請求項４のシート材反転装置において、前記分岐ローラ手段のローラが導電性を有することを特徴とする。
【００１３】
同請求項８に係る画像形成装置は、請求項１から７のいずれかに記載のシート材反転装置を有することを特徴とする。
【００１４】
同請求項９に係る複写機は、請求項１から７のいずれかに記載のシート材反転装置を有することを特徴とする。
【００１５】
同請求項１０に係るファクシミリは、請求項１から７のいずれかに記載のシート材反転装置を有することを特徴とする。
【００１６】
同請求項１１に係るプリンタは、請求項１から７のいずれかに記載のシート材反転装置を有することを特徴とする。
【００１７】
同請求項１２に係る画像読み取り装置は、請求項１から７のいずれかに記載のシート材反転装置を有することを特徴とする。
【００１８】
同請求項１３に係るスキャナは、請求項１から７のいずれかに記載のシート材反転装置を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るシート材反転装置と、これを用い得る画像形成装置、画像読み取り装置、複写機、ファクシミリ、プリンタ、スキャナは、３本のローラを用いる方式で、シート材先端が駆動ローラに対してその接線方向とある角度をもって当接しても、シート材先端が駆動ローラによりダメージを受けにくくすることができる。
【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を、図に示す実施例を参照して説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明の実施に関わる画像形成装置の全体システムにおいて、転写材の搬送経路を示す図である。図１に示す画像形成装置は、装置本体の下部に２段の給紙カセット１ａ、１ｂが配置され、給紙指令が発せられると、一方の給紙カセット１より転写材としてのシート材が分離給送手段２によって１枚ずつ給紙される。給紙されたシート材は、グリップローラ対３を通過し、再給紙搬送路との合流地点の中間ローラ対４を経てレジストローラ対５に達する。なお、分離給送手段２、グリップローラ対３、中間ローラ対４及びレジストローラ対５は、それぞれクラッチ、ステッピングモータ等により単独で駆動できるように構成されている。
【００２２】
図中６は像担持体としての感光体ドラムであり、この感光体ドラム６上には公知の電子写真プロセスによってトナー像が形成され、給送されたシート材はレジストローラ対５によりこのトナー像に同期して感光体ドラム６の転写位置に搬送され、そしてトナー像が転写される。転写を終えたシート材は、定着装置７に搬送され、ここでトナー像がシート材に定着される。
【００２３】
画像形成を終えたシート材は、反転しない場合、そのままストレートに排紙ローラ９に搬送されて機外に排紙される。また、反転排紙若しくは両面コピーが選択されている場合は、分岐爪８の切り替えによりシート材は反転装置１０へ搬送される。
【００２４】
反転装置１０は、図１及び図２に示すように、スイッチバック路としての中間トレイ１２に通ずる反転往路１１と、中間トレイ１２から上記排紙ローラ９に通ずる反転復路１３とを有する。反転往路１１に送り込まれたシート材は、搬送ローラ対１４を経由して反転ローラ対１５、１６に挟まれ、その搬送作用により中間トレイ１２に送られる。中間トレイ１２には、スイッチバックローラ対２０、２１が設けられている。上スイッチバックローラ２０が図示していないソレノイドを駆動源として下スイッチバックローラ２１に対し接離可能となっている。
【００２５】
反転往路１１には、図示の例の場合、反転ローラ対１５、１６の上流側に入口センサ２２が設けられ、入口センサ２２がシート材の先端を検知すると、その検知をトリガとしてスイッチバックローラがシート材を受け入れるように回転駆動され、シート材後端が所定のシート材停止位置に到達したとき駆動を停止させる。その後、スイッチバックローラ対２０、２１を逆転方向に駆動させ、シート材は後端が前端となって進入方向と逆方向に搬送される。
【００２６】
進入方向と逆方向に搬送されたシート材は、反転ローラ１６と当接し、この際に反転ローラ１６が図中時計（ＣＷ）方向に回転しているため反転ローラ対１６、１７ニップ方向に導かれる。
【００２７】
反転ローラ対１６、１７に挟まれたシート材は、反転ローラ対１６、１７の搬送作用により搬送され、上スイッチバックローラ２０が図示していないソレノイドにより駆動されて図中の鎖線位置に移動することにより、次給紙が中間トレイ１２に進入可能となる。
【００２８】
中間トレイ１２に続けて設けられた切り換え爪２３により、反転排出する場合と、両面コピーする場合との搬送方向の切り換えが行われる。切り換え爪２３が図１及び図２の実線の位置にあるとき、スイッチバックされるシート材はスイッチバックローラ２０、２１、反転ローラ１６、１７により反転復路を搬送され、図１に示す搬送ローラ対２４及び１４を介し、そして排紙ローラ９に搬送されて機外に排紙される。また、切り換え爪２３が図１及び図２の鎖線の位置にあるとき、シート材は反転ローラ１７に沿って送られ、中間トレイ１２の下方に設けられた再給紙搬送路２５、中間ローラ対４を経てレジストローラ対５へ送られる。そして、シート材の裏面に画像形成の終えると機外に排紙される。
【００２９】
図３により本発明に係るシート材反転装置の第１実施例を説明する。既述のようにスイッチバックローラ対２０、２１を逆転方向に駆動させ、シート材は後端が前端となって進入方向と逆方向に搬送されるが、進入方向と逆方向に搬送されたシート材は反転ローラ１６に当接し、この際に反転ローラ１６がＣＷ方向に回転しているため反転ローラ対１６、１７のニップ方向に導かれる。この際、反転ローラ１６の周速Ｖｐ１がスイッチバックローラ２０、２１に搬送されるシート材の速度Ｖｐ１より早くなるように設定する。すなわち、反転ローラ１６の直径をφＤｒ１（ｍｍ）、回転数をＮｒ１（ｒｐｍ）とすると、シート材の速度Ｖｒ１（ｍｍ／秒）との関係は以下のように設定される。
φＤｒ１（ｍｍ）×π×Ｎｒ１（ｒｐｍ）＞Ｖｐ１（ｍｍ／秒）
【００３０】
図９をも参照すれば、シート材先端が反転ローラ１６に当接して搬送方向を変えられる際、シート材先端はカール等の影響により反転ローラ１６の接線方向と角度θをもって当接する。このためシート材の搬送速度Ｖｐと反転ローラ１６による搬送速度（周速度）ＶｒがＶｐ＝Ｖｒではシート材搬送方向周速度Ｖｒ’はＶｒ’＝Ｖｒｃｏｓθとなり、遅れる方向の線速差が生じてしまう。しかし、少なくともシート材が反転ローラ１６に当接する際に、上述のように反転ローラ１６の周速をシート材搬送速度より大きくすることにより、シート材先端が反転ローラ１６により受けるダメージを低減することができる。
【実施例２】
【００３１】
本発明の第２実施例を図４により説明する。スイッチバックローラ対２０、２１を逆転方向に駆動させ、シート材は後端が前端となって進入方向と逆方向に搬送される。進入方向と逆方向に搬送されたシート材は反転ローラ５０に当接し、反転ローラ５０がＣＷ方向に回転しているため、反転ローラ対５０、１７によりニップ方向に導かれる。反転ローラ５０は発泡材にて構成することで衝撃吸収に優れたものとすることにより、シート材先端のダメージを低減できる。
【００３２】
さらに、反転ローラ５０の周速Ｖｐ１をスイッチバックローラ２０、２１に搬送されるシート材の速度Ｖｐ２より早くなるように設定するとよい。反転ローラ５０の直径をφＤｒ２（ｍｍ）、回転数をＮｒ２（ｒｐｍ）とすると、シート材の速度Ｖｐ２（ｍｍ／秒）との関係は以下のように設定される。
φＤｒ２（ｍｍ）×π×Ｎｒ２（ｒｐｍ）＞Ｖｐ２（ｍｍ／秒）
このことにより、シート材先端のダメージをより低減できる。
【実施例３】
【００３３】
本発明の第３実施例を図５により説明する。反転ローラ１６と同軸上には、反転ローラ１６と同期回転し、かつ反転ローラ１６より直径の大きい分岐ローラ６０を設ける。分岐ローラ６０の位置は反転ローラ１６と同軸上であれば良く、また個数についても幾つでも構わない。スイッチバックローラ２０、２１にシート材が搬送される速度と反転ローラ１６、１７によりシート材が搬送される速度は略等しく設定する。このため分岐ローラ６０の周速はスイッチバックローラ２０、２１に搬送されるシート材の速度Ｖｐ３よりΔＶｒ１だけ早くなる。反転ローラ１６の直径をφＤｒ３（ｍｍ）、分岐ローラ６０直径をφＤｒ４（ｍｍ）、反転ローラ１６及び分岐ローラ６０の回転数をＮｒ３（ｒｐｍ）とするとシート材の速度Ｖｐ３（ｍｍ／秒）との関係は以下のように設定される。
ΔＶｒ１（ｍｍ／秒）＝φ（Ｄｒ４−φＤｒ３（ｍｍ））×π×Ｎｒ３（ｒｐｍ）
このように、反転ローラ１６と同軸上に反転ローラ１６より直径の大きい分岐ローラを配することにより反転ローラ１６の回転速度を変動させることなくシート材先端が反転ローラ１６により受けるダメージを低減することができる。
【実施例４】
【００３４】
本発明の第４実施例を図６により説明する。図５の第３実施例と同様に分岐ローラ７０を設け、この分岐ローラ７０を弾性部材で構成することにより、シート材先端のダメージをより低減できる。
【実施例５】
【００３５】
本発明の第５実施例を図７により説明する。図５の第３実施例と同様に分岐ローラ７０を設け、この分岐ローラ７０を発泡部材（連泡性発泡部材であればなお良い）で構成することにより、反転ローラ１６の回転速度を変動させることなくシート材先端のダメージをより低減できる。
【実施例６】
【００３６】
本発明の第６実施例を図８により説明する。図５の第３実施例と同様に分岐ローラ９０を設け、この分岐ローラ９０を導電性部材で構成することにより、シート材搬送速度と分岐ローラ周速との間に線速差を生じても、線速差による帯電などの副作用を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る画像形成装置のシート材搬送経路を示す説明図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の反転装置部分の拡大説明図である。
【図３】本発明に係るシート材反転装置の第１実施例を示す斜視図である。
【図４】本発明に係るシート材反転装置の第２実施例を示す斜視図である。
【図５】本発明に係るシート材反転装置の第３実施例を示す斜視図である。
【図６】本発明に係るシート材反転装置の第４実施例を示す斜視図である。
【図７】本発明に係るシート材反転装置の第５実施例を示す斜視図である。
【図８】本発明に係るシート材反転装置の第６実施例を示す斜視図である。
【図９】シート材の搬送速度と反転ローラによる搬送速度（周速度）の関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  給紙カセット
２  分離給紙手段
３  グリップローラ
４  中間ローラ
５  レジストローラ
６  感光体ドラム
７  定着装置
８  分岐爪
９  排紙ローラ
１０  反転装置
１１  反転往路
１２  中間トレイ
１３  反転復路
１４  搬送ローラ
１５、１６、１７、５０  反転ローラ
２０、２１  スイッチバックローラ
２２  入口センサ
２３  切り換え爪
２４  搬送ローラ
２５  再給紙搬送路
６０、７０、９０  分岐ローラ
【図１】
2007022737.tif 000003
【図２】
2007022737.tif 000004
【図３】
2007022737.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2007022737.tif 000010
【図９】
2007022737.tif 000011