JP5812757B2

JP5812757B2 - 画像形成装置

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Inventors: 寺嶋　英之; 英之寺嶋
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Description

本発明は、シートを搬送する搬送装置を備えた画像形成装置に関する。

プリンタ、複写機あるいはファクシミリ等の画像形成装置は、通常、複数枚積載されたシート材から１枚ずつシート材を取り出して搬送する搬送装置を備えている。搬送装置は、駆動源によって回転駆動される搬送ローラと、搬送ローラに対向して配置されて搬送ローラの回転に従動するピンチローラと、を有している。搬送装置は、搬送ローラとピンチローラとでシート材を狭持した状態で搬送ローラを回転させることによってシート材の搬送を行っている。

このような搬送装置には、シート材の搬送方向に対するシート材の斜行を補正（矯正）する斜行補正機構を有しているものがある。レジストローラやレジストシャッタ等にシート材の先端を突き当てることで、搬送方向に対するシート材の斜行を矯正することができる。シート材の斜行補正は、シート材に画像を形成する画像形成部に対してシート材の搬送方向の上流で行われる。

斜行されたシート材が斜行補正されたとき、斜行を補正するための部材と搬送機構との間でシート材がねじれ、図２２に示すような回転力Ｍが発生する。つまり、斜行補正後のシート材の先端は搬送方向に対して直交する方向に揃っているが、シート材を搬送中のローラ対がシート材を斜行した状態のままシート材を狭持していることがある。このため、斜行補正を行った後のシート材が、この回転力Ｍによって再び斜行してしまうという問題が生じることがある。

図２２に示すように、特許文献１に記載のシート搬送装置では、シート材を搬送する搬送ローラＲ１，Ｒ２，Ｒ３が回転軸Ｃに支持されている。搬送ローラＲ１，Ｒ２，Ｒ３は、回転軸Ｃが延在する方向に沿って当該回転軸Ｃに取り付けられており、回転軸Ｃに沿った方向にコイルバネＳ１〜Ｓ６を介して移動可能になっている。このシート搬送装置では、シート材Ｐの搬送方向Ｔの前端をレジストローラＡに突き当てることでシート材Ｐの斜行を補正している。そして、斜行を補正した後のシート材Ｐのねじれ（ゆがみ）による回転力Ｍから発生するスラスト力Ｆは、搬送ローラＲ１，Ｒ２，Ｒ３が回転軸Ｃに沿って移動することによって解消されている。これにより、上述した回転力Ｍが解消され、斜行補正後にシート材Ｐが再び斜行するという上記の問題が解決される。

さらに、スラスト力Ｆによって移動した搬送ローラＲ１〜Ｒ３は、搬送ローラＲ１〜Ｒ３の軸方向の両側からコイルバネＳ１〜Ｓ６によってそれぞれ付勢されることにより、所定の位置へ復帰できるように構成されている（特許文献１参照）。

特許文献２には、給紙ローラを移動可能なアーム部材で支持し、給紙ローラとピンチローラとのニップ（狭持）をアーム部材の移動により解除することで、斜行補正で生じた用紙のねじれを解消するということが記載されている。

特開平２−１８２４４号公報米国特許第７５３３８７８号明細書

上述した特許文献１に記載のシート搬送装置では、複数の搬送ローラＲ１，Ｒ２，Ｒ３が回転軸Ｃの軸方向に常に移動可能にされている。そのため、シート材Ｐの斜行補正を行うレジストローラＡにシート材Ｐが突き当てられるまでの間、シート材Ｐの搬送が不安定になるという課題がある。さらに、特許文献１に記載のシート搬送装置では、搬送ローラＲ１，Ｒ２，Ｒ３が搬送軸Ｃの回転方向に対して一体的に設けられているので、シート材の斜行補正量が比較的大きい場合、シート材のねじれを解消するには不十分なことがある。このため、搬送ローラＲ１，Ｒ２，Ｒ３とレジストローラＡとの間に生じるシート材Ｐのねじれを十分に解消するには、多少なりともシート材Ｐを搬送ローラＲ１，Ｒ２，Ｒ３に対して滑らせる必要がある。しかしながら、一方で、シート材Ｐを搬送するのに十分な搬送力を得るためには、シート材Ｐと搬送ローラＲ１，Ｒ２，Ｒ３との滑りを極力抑える必要がある。これらの相反する条件を両立させることは困難である。

上記のように特許文献１に記載のシート搬送装置では、シート材の斜行を抑えると共にシート材の搬送を安定に行うことは困難である。そのため、斜行矯正後のシート材の搬送において、シート材の幅方向の両側での搬送力の差及び搬送距離の乱れが生じ、再びシートが斜行する要因となっていた。このようなシート搬送装置を画像形成装置、特に高画質なインクジェット記録装置に適用した場合には、シート材に記録された画像に色ムラや濃度ムラが発生するという課題がある。

また、特許文献２に記載の構成では、給紙ローラとピンチローラとのニップを解除するための駆動部の構成について具体的な記載がない。例えば、給紙ローラを専用のモータで駆動し、モータの回転方向を切り替えてアーム部材の移動を制御し、ニップを解除する方法が考えられる。しかしながら、モータの追加や複数の駆動部を設ける必要があり、製造コストの増加や装置の大型化を招いてしまうという課題がある。

そこで、本発明は、上述した課題のいずれか１つを解決するため、シート材の斜行補正を行った後に再び生じるシート材の斜行を抑えると共に、シート材を安定に搬送することができるシート搬送装置を備えた画像形成装置を提供する。

上述した目的を達成するため、本発明の一実施形態に係る画像形成装置は、シートを搬送する第１のローラと、前記シートの搬送方向において前記第１のローラの下流側に配置され、前記シートを前記搬送方向に搬送する第１の方向と、前記シートを前記搬送方向の反対方向に搬送する第２の方向とに回転する第２のローラと、前記搬送方向において前記第２のローラの下流側に配置され、前記シートに画像を形成する画像形成動作を行う画像形成部と、前記第１のローラおよび前記第２のローラを駆動するモータと、前記第１のローラに付勢され、前記第１のローラと共に前記シートを狭持するピンチローラと、前記第１のローラを揺動可能に支持するアームと、を備え、前記画像形成動作を行う前に、前記第２のローラに前記シートの先端を押し当てることによって当該シートにループを形成し当該シートの斜行を矯正する斜行矯正動作を行う画像形成装置であって、前記モータから前記第１のローラに駆動を伝達し、前記第２のローラが前記第１の方向に第１の搬送速度で回転しているときに前記第１のローラを前記搬送方向に前記第１の搬送速度よりも小さい第２の搬送速度で回転させる駆動伝達機構を備え、前記斜行矯正動作を行った後から前記シートが所定の位置に搬送されるまでの搬送動作において、前記シートを前記第１のローラおよび前記第２のローラによって搬送することにより前記斜行矯正動作によって形成された前記シートのループを解消し前記シートに閾値を超えた張力をかけることにより前記アームを揺動させて前記第１のローラを前記ピンチローラと離間させることを特徴とする。

本発明によれば、シートの斜行補正を行った後に再び生じるシートの斜行を抑えると共に、シートを安定に搬送することができる。

一実施形態における搬送装置を備えた画像形成装置の斜視図である。一実施形態における搬送装置を備えた画像形成装置の縦断面図である。搬送装置の、シートがセットされていないシート積載部の斜視図である。搬送装置の、シートがセットされている状態のシート積載部の斜視図である。搬送装置の給送手段の一実施形態の裏面図である。給送部と分離部と反転搬送部と水平搬送部の縦断面図である。反転搬送部を構成しているインナーガイドユニットを上方から見た斜視図である。ＰＦローラユニットを上方から見た斜視図である。インナーガイドユニットの分解図である。反転搬送部を構成しているアウターガイドユニットの断面図である。アウターガイドを斜め前方から見た斜視図である。シートの搬送抵抗とそれに応じて発生するＰＦローラとＰＦピンチローラとの当接力を示したグラフである。ＰＦローラ、ＬＦローラ、排送ローラを駆動する駆動列全体を後部上方から見た斜視図である。ＬＦローラからＰＦローラユニットへ駆動を伝達する駆動列を上方から見た斜視図である。ＬＦローラからＰＦローラユニットへ駆動を伝達する駆動列を上方から見た斜視図である。給送開始後の一タイミングにおけるシートの位置及び状態を示している。図１６に記載のタイミング後のあるタイミングにおけるシートの位置及び状態を示している。図１７に記載のタイミング後のあるタイミングにおけるシートの位置及び状態を示している。図１８に記載のタイミング後のあるタイミングにおけるシートの位置及び状態を示している。図１９に記載のタイミング後のあるタイミングにおけるシートの位置及び状態を示している。搬送装置を制御する制御装置の概略を示したブロック図である。特許文献１に記載のシート搬送装置の正面図である。

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又は対応する部分を示すものである。図１は本発明の一実施形態おける搬送装置を備えた画像形成装置の斜視図である。図２は、図１の画像形成装置の縦断面図である。図１及び図２において、搬送装置１０は、シート積載部１１と給送部１２と分離部１３と反転搬送部１４と両面搬送部１５と水平搬送部１６とを備えている。

上記構成においてシート積載部１１にセットされたシート束は給送部１２と分離部１３によって１枚のシートに分離されて反転搬送部１４に送られる。反転搬送部１４は、Ｕ字状に湾曲した搬送経路を有しており、シートは、この搬送経路で表裏が反転されて水平搬送部１６に送られ、画像形成部１７を通って装置外に排送（排出）される。なお、画像形成部（画像処理部）１７は、記録部もしくは読取部などのシートに画像形成（画像処理）が可能なユニットで構成されている。

［シート積載部の構成について］
次に、シート積載部１１の構成について説明する。図３はシートがセットされていない状態のシート積載部１１を斜め上方から見た斜視図である。図４はシートがセットされた状態のシート積載部１１を斜め上方から見た斜視図である。図３及び図４において、シート積載部１１は、複数枚のシートＳを略水平に保持するためのシート積載面３１と、シートＳの両側をガイドするサイドガイド３２ａ、３２ｂと、シートＳの先端をガイドするための先端基準面３３と、を備えている。先端基準面３３は揺動可能に設けられていて、給送動作以外のときはシートＳの給送方向に対して略直角になっており、ユーザがシートＳをセットするときの突き当て基準になっている。一方、シートの給送中には、先端基準面３３は搬送経路外に退避する。

［給送部について］
次に、給送部１２の構成について説明する。図５は給送部１２を構成する給送手段を下方から見た裏面図である。給送部１２は、給送ローラ５１と、給送ローラ５１を揺動可能に軸支するスイングアーム５２と、を有する（図２も参照）。スイングアーム５２のフック部５２ｅと給送ベース５８の不図示のフック部との間に張架されたバネ手段として、付勢バネ５３が設けられている。また、給送部１２は、給送ローラ５１へ駆動を伝達するための駆動シャフト５４と、駆動シャフト５４の出力ギア５４ａと、不図示の駆動源からの駆動を駆動シャフト５４に伝達するための入力ギア５４ｂと、を有する。入力ギア５４ｂと出力ギア５４ａとの間には、一方向へのみトルクを伝達するワンウェイクラッチ５５が取り付けられている。ワンウェイクラッチ５５は、給送ローラ５１がシートを搬送する方向に回転するときに、入力ギア５４ｂから出力ギア５４ａへのトルクを伝達するようになっている。スイングアーム５２には、駆動シャフト５４の出力ギア５４ａからの駆動を給送ローラギア５６へ伝達するためのアイドラギア５７ａ、５７ｂが軸支されている。スイングアーム５２は、給送ベース５８の下面側に回動（揺動）可能に取り付けられている。また駆動シャフト５４も、スイングアーム５２の回動支点と同軸に、給送ベース５８に回転自在に嵌合軸支されている。

［分離部について］
図６は、給送部１２と分離部１３と反転搬送部１４と水平搬送部１６の縦断面図である。図３と図６を用いて分離部１３の構成について説明する。分離部１３は、コスト的に有利な分離土手方式であることが好ましい。本実施形態では、分離部１３は、分離土手として機能し、給送方向に対して傾斜している面を有する土手部６１と、土手部６１の中央に設けられた分離補助部材６２と、シート積載面３１に取り付けられた分離シート６３と、を有する。分離補助部材６２は、土手部６１の傾斜面よりわずかに突出しており、シートＳが給送されるとシートＳの先端と接触して抵抗を与えるようになっている。さらに分離補助部材６２は水平方向に可動自在に取り付けられており、所定の荷重で強く押し付けられると退避するようになっている。本構成において、給送ローラ５１が回転駆動されると、シート積載部１１に積載されたシートＳは給送ローラ５１によって押さえられながら送り出される。シートＳの先端が分離補助部材６２および土手部６１に押し付けられて抵抗を受けると、シートＳの腰（中央部）とシートＳの先端で受ける摩擦力によって、最上位のシートがその下側のシート（次位以下のシート）から分離される。これにより、１枚のシートＳだけが搬送経路へ給送される。

［反転搬送部について］
次に、反転搬送部１４の構成について説明する。図７は反転搬送部１４を構成しているインナーガイドユニット７１を上方から見た斜視図である（図６も参照）。図８はＰＦローラユニット７４を上方から見た斜視図である（図６も参照）。図９はインナーガイドユニット７１の分解図である。図１０は反転搬送部１４を構成しているアウターガイドユニット７２の断面図である（図６も参照）。図１１はアウターガイドユニット７２を斜め正面から見た斜視図である。

反転搬送部１４は、インナーガイドユニット７１とアウターガイドユニット７２とを備えている。インナーガイドユニット７１は、シートの表裏を反転する反転搬送路の内側のガイドを形成し、後述する各部材を支持しているインナーガイド７３と、反転搬送路内のシートを搬送するＰＦローラユニット７４と、を有する。アウターガイドユニット７２は、反転搬送路の外側のガイドを形成し、後述する各部材を支持しているアウターガイド７５と、ＰＦローラユニット７４と協働してシートを搬送するＰＦピンチローラユニット７６と、を備えている。反転搬送路は湾曲した湾曲パスを有している。

図７、図８および図９において、ＰＦローラ７７は、ゴム等の高摩擦部材を外周に有し、ＰＦアーム（アーム部材）７８の先端に軸支されている。ＰＦアーム７８は、該ＰＦアームに一体に形成された軸７８ａ、７８ｂをインナーガイドの穴７３ａ、７３ｂに軸支することで揺動可能に支持されている。ＰＦシャフト７９の一端はＰＦアームの軸７８ａと同軸に形成された穴に軸支され、一端はクラッチ８０を介してインナーガイド７３に軸支されている。この状態でＰＦアーム７８は、インナーガイド７３に形成された回転規制部９１とＰＦアーム７８の係合部とにより所定の範囲で回転可能になっている。ＰＦアーム７８の揺動支点７８ｃは、反転搬送路を搬送されるシートの搬送方向に対して、シートとＰＦローラ７７の接触点を基準として上流側に設定されている。また、ＰＦシャフト７９の他端にはＰＦ出力ギア８１が固定されており、ＰＦ出力ギア８１はＰＦローラ７７と一体で回転するＰＦローラギア８２と噛み合っている。クラッチ８０の一端には扁平の係合部８０ａが形成されている。一方、不図示の駆動源と接続されているＰＦ入力ギア８３と一体で回転するＰＦギアシャフト８４には、係合部８０ａと係合する溝８４ａが形成されている。ＰＦギアシャフト８４にはクラッチばね８５が取り付けられており、クラッチばね８５の一端を不図示の駆動フレームに固定することで一方向のみ回転が可能になっている。

上記構成により、ＰＦ入力ギア８３が時計回り（図中ＣＷ方向）に回転すると、クラッチばね８５が緩み、ＰＦギアシャフト８４が回転可能になる。すると係合部８０ａ、溝８４ａ、クラッチ８０を介して駆動力がＰＦシャフト７９に伝達され、ＰＦ出力ギア８１が時計回りに回転し、その結果、ＰＦローラギア８２とＰＦローラ７７が反時計回り（図中ＣＣＷ方向）、すなわちシートの搬送方向に回転する。一方、ＰＦ入力ギア８３の駆動を止めた状態でＰＦローラ７７を搬送方向（ＣＣＷ方向）に回転させると、クラッチ８０の作用によりＰＦシャフト７９とＰＦギアシャフト８４との駆動が遮断される。そのため、クラッチばね８５が緩んでトルクが働かず、ＰＦローラ７７は低い駆動トルクで回転可能になっている。

さらに、ＰＦ入力ギア８３の駆動を止めた状態でＰＦローラ７７を時計回り（ＣＷ方向）に回転させると、クラッチ８０の作用によりＰＦギアシャフト８４に駆動が伝達されるが、クラッチばね８５が閉まるため回転不能になる。

また、ＰＦアーム７８には、図６において時計回り（ＣＷ方向）に付勢力の発生する予圧バネ９０が取り付けられており、予圧バネ９０の作用によって後述のＰＦピンチローラ８６に接触した状態で停止している。一例として、予圧バネ９０は、３０ｇｆ（約０．２９４Ｎ）の付勢力を発生させた。ＰＦピンチローラ８６は、ＰＦアーム７８と押圧してＰＦアーム７８の駆動に伴い回転駆動される。ＰＦアーム（駆動ローラ）７８とＰＦピンチローラ（従動ローラ）８６は、シートを挟持しつつシートを搬送する第１のローラ対を構成している。

図１０及び図１１において、ＰＦピンチローラ８６はＰＦピンチローラホルダ８７の一端に軸支されている。ＰＦピンチローラホルダ８７は、該ＰＦピンチローラホルダに一体に形成された軸８７ａを、アウターガイド７５に形成された穴に軸支することで揺動可能に軸支されている。ＰＦピンチローラホルダ８７の裏面８７ｂとアウターガイドの対向部７５ｂとの間にはＰＦピンチローラバネ８８が設けられている。ＰＦピンチローラホルダ８７は、ＰＦピンチローラバネ８８により矢印Ｖ方向に付勢されており、アウターガイド７５に設けられたストッパ８９によりその位置が規制されている。

次に、シートの搬送抵抗と、ＰＦローラ７７とＰＦピンチローラ８６との当接力について説明する。図１２は、シートの搬送抵抗とそれに応じて発生するＰＦローラ７７とＰＦピンチローラ８６との当接力を示したグラフである。ＰＦローラ７７とＰＦピンチローラ８６との当接力は、両ローラが互いに押し合う力によって定義される。図１２に示すグラフ中、横軸はシートの搬送抵抗を示しており、縦軸はＰＦローラ７７とＰＦピンチローラ８６との当接力を示している。

図６において、ＰＦアーム７８は、シートの搬送抵抗Ｆ２によりＰＦローラ７７に生じる偶力によって、ＰＦローラ７７がＰＦピンチローラ８６へ与える付勢力を増加させる方向（すなわちＰＦアーム７８がＣＷ方向に回転）に揺動可能に構成されている。つまり、ＰＦアーム７８は、シートの搬送抵抗が大きいほどＰＦローラ７７をＰＦピンチローラ８６に押し付けるように揺動し、搬送抵抗Ｆ２に応じた摩擦力が発生するようになっている。図１２に示すように、ＰＦローラ７７とＰＦピンチローラ８６の当接力は、搬送抵抗のない待機状態においては予圧バネ９０によって発生する力（予圧）のみである。シートの搬送状態において搬送抵抗Ｆ２が増大すると、ＰＦアーム７８に働く偶力によって搬送抵抗Ｆ２に応じた当接力が発生する。さらに搬送抵抗Ｆ２が増大してＰＦピンチローラバネ８８に生じている付勢力を超えた当接力（図１２のＦａからＦｂまでの区間）になると、ＰＦピンチローラホルダ８７は支点（軸）８７ａを中心に反時計回り（図中ＣＣＷ方向）に回転して退避する。ＰＦアーム７８はそれに追従して時計回り（図中ＣＷ方向）に揺動（回転）する。さらに搬送抵抗Ｆ２が増大すると、ＰＦアーム７８の揺動は回転規制部９１によって規制され、その結果、当接力が増大しなくなる。

［水平搬送部について］
次に、水平搬送部１６について説明する。図２において、ＬＦローラ１０１は金属軸の表面にセラミックの微小粒をコーティングした構成になっており、その両軸の金属部分はシャーシに取り付けられた軸受け部に支持されている。ピンチローラホルダ１０３には、ピンチローラばね１０４によってＬＦローラ１０１の表面に付勢されている複数のピンチローラ１０５が保持されており、ピンチローラ１０５はＬＦローラ１０１の表面に当接してこれに従動する。ＬＦローラ１０１とピンチローラ１０５は、シートを挟持しつつ搬送する第２のローラ対を構成している。この第２のローラ対１０１，１０５は、上記第１のローラ対７７，８６よりもシートの搬送方向の下流側に設けられている。排送ローラ１０６は金属軸に複数のゴムローラと挿入して固定した構成になっている。拍車ホルダ１０７には複数の拍車が取り付けられており、これらの拍車はコイルバネを棒状に設けた拍車バネによって排送ローラ１０６の方へ押圧されている。プラテン１０８はＬＦローラ１０１と排送ローラ１０６との間でシートの下面を支持するように構成されている。

画像形成装置は、プラテン１０８に対向して配置され、シートに画像を形成する画像形成部１７を有している。つまり、画像形成部は、ＬＦローラ１０１とピンチローラ１０５よりもシートの搬送方向の下流側に設けられている。

［両面搬送部について］
次に、両面搬送部１５について説明する。両面搬送部１５は、ＬＦローラ１０１およびピンチローラ１０５と、ＰＦローラ７７およびＰＦピンチローラ８６との間の別の搬送経路（両面搬送路）を有する。図２および図６において、両面給送フラッパー１１１は、両面搬送路の最上流の反転搬送路と合流する位置に配置され、その一端をアウターガイド７５に回転可能に支持されている。両面給送フラッパー１１１の上面は待機状態において自重によりインナーガイド７３に当接することで両面搬送ガイドとして機能する。両面給送フラッパー１１１の下面は反転搬送路内を搬送されているシートにより回転し、アウターガイド７５とピンチローラホルダ１０３のガイド面とをつなぐ搬送ガイド面として機能する。アウターガイド７５の後部には、両面搬送路の内周側の壁面を形成する両面インナーガイド１１２と、両面搬送路の外周側の壁面を形成する両面アウターガイド１１３とが構成されている。両面排送フラッパー１１４は、両面搬送路の最下流で反転搬送路と合流する位置に配置され、その一端を土手部６１に回転可能に支持されている。両面排送フラッパー１１４は待機状態において反転搬送路のガイド面を形成するように自重で停止しており、両面搬送路を搬送されているシートに押されるより反時計方向に回転することで両面搬送路のガイド面を形成するようになっている。

［駆動列について］
次に、駆動列の構成について説明する。図１３は、ＰＦローラ７７、ＬＦローラ１０１、排送ローラ１０６を駆動する駆動列全体を後部上方から見た斜視図である。図１４および図１５は、ＬＦローラ１０１からＰＦローラユニット７４へ駆動を伝達する駆動列を上方から見た斜視図である。

駆動源である搬送モータ２０１の駆動は、ピニオンギア２０２およびアイドラギア２０３を介して排送ローラ１０６の一端に取り付けられた排送ローラギア２０４に伝達される。また、アイドラギア２０３は、ＬＦローラ１０１の一端に取り付けられたＬＦローラギア２０５にも接続されており、搬送モータ２０１からの駆動はＬＦローラ１０１にも伝達される。ここでは、一例として、ＬＦローラ１０１と排送ローラ１０６との回転比は１：１とされており、ＬＦローラギア２０５と排送ローラギア２０４との回転比も１：１とされている。この構成により、ＬＦローラ１０１の回転周期と排送ローラ１０６の回転周期及び伝達ギア２１７の回転周期が等しくなり、ローラ１０１，１０６の偏心に起因する搬送量の誤差もローラ１０１，１０６の回転と同じ周期で発現することになる。ＬＦローラ１０１の同軸上には１５０〜３６０ｌｐｉのピッチでスリットを形成したコードホイールが直結されている。そして、ＬＦローラエンコーダセンサによりコードホイール上のスリットが通過する回数やタイミングを読み取りつつ、搬送モータ２０１の回転量および回転スピードを制御している。搬送モータ２０１の制御は、後述する制御部Ｂ１によって行われる。

ＬＦローラ１０１を挟んで、搬送モータ２０１と逆側にはＰＦローラ７７へ駆動を伝達するＰＦローラ駆動列２１０が配置されている。ＰＦローラ駆動列２１０は、ＬＦローラ１０１の他端に取り付けられたＬＦ出力ギア２１１と、アイドラギア２１２と、振り子ギアユニット２１３と、前述のＰＦ入力ギア８３と、を有する。振り子ギアユニット２１３は、振り子アーム２１４と、太陽ギア２１５と、遊星ギア２１６と、太陽ギア２１５と、ワンウェイクラッチを介して太陽ギア２１５と同軸上に取り付けられた伝達ギア２１７と、を有する。このワンウェイクラッチは、太陽ギア２１５が時計回りに回転したときに、伝達ギア２１７に駆動を伝達することができる。

上記構成において、ＬＦローラ１０１が正転（図のＣＷ方向に回転）すると、ＬＦ出力ギア２１１およびアイドラギア２１２を介して太陽ギア２１５に駆動が伝達される。これにより、太陽ギア２１５および振り子アーム２１４はＣＷ方向に回転し、遊星ギア２１６はＣＣＷ方向に回転する。振り子アーム２１４は、ＣＷ方向に回転すると不図示のストッパに当接して停止する。そして駆動はワンウェイクラッチによって伝達ギア２１７に伝達され、ＰＦ入力ギア８３がＣＣＷ方向に回転する。この状態からＬＦローラ１０１を逆転（図のＣＣＷ方向に回転）すると、太陽ギア２１５および振り子アーム２１４はＣＣＷ方向に回転し、振り子アームは遊星ギア２１６がＰＦ入力ギア８３と噛み合う位置で不図示のストッパにより停止する。そしてＰＦ入力ギア８３は遊星ギア２１６によりＣＷ方向に回転させられる。このとき、伝達ギア２１７はＰＦ入力ギア８３によりＣＷ方向に回転するが、ワンウェイクラッチの作用により太陽ギア２１５からの駆動は伝達されないので回転可能になっている。つまりＬＦローラ１０１が正転から逆転に切り替わると、ＰＦ入力ギア８３は一度停止し、ＬＦローラ１０１が所定量回転したのち回転を開始するディレイ機構が備わっている。

一方、ＬＦローラ１０１が逆転から正転に切り替わる時はほとんど時間差なく直ちにＰＦ入力ギア８３に駆動が伝達される。前記所定量は振り子アーム２１４のストッパにより決定される振り子アーム２１４の回転角によって決定される。本実施例における前記所定量は、ＬＦローラ１０１が１３０度回転（シートの搬送長で１１ｍｍ）するとＰＦ入力ギア８３に駆動が伝達するように設定されている。

上記のように、第１のローラ対７７，８６と第２のローラ対１０１，１０５は、同一の搬送モータ２０１によって駆動されることが好ましい。これにより、製造コストの増加や装置の大型化を抑制することができる。

［給送開始から排送終了までの動作について］
次に、シートの給送開始から排送終了までの動作について説明する。図１６〜図２０は、給送開始から排送終了までのシートの位置及び状態を示す搬送装置の断面図である。ここでは、一例として、給送ローラ５１、ＰＦローラ７７、ＬＦローラ１０１、排送ローラ１０６で搬送されるシートの速度比は以下のように設定されている。

つまり、ＬＦローラ１０１が正転するときには、「給送ローラ：ＰＦローラ：ＬＦローラ：排送ローラ＝０．６：０．６：１：１」という速度比に設定されている。ＬＦローラ１０１が逆転するときには、「ＰＦローラ：ＬＦローラ：排送ローラ＝１：１：１」という速度比に設定されている。

まず給送ローラ５１、ＰＦローラ７７、ＬＦローラ１０１が正転することで、シートの給送が開始される。すると、シートの表面（すなわち、画像記録面又は画像読取面）を下にしてシート積載部１１にセットされたシート束から、給送ローラ５１と土手部６１の作用によって最上部の一枚のシートＳが分離される。分離されたシートＳは給送ローラ５１によって両面排送フラッパー１１４のガイド面を通過して反転搬送路に入る。そして、シートＳは、ＰＦローラ７７とＰＦピンチローラ８６のニップ部（シートを狭持する部分）に到達し、ＰＦローラ７７によってさらに下流に搬送される（図１６参照。）。シートＳがＰＦローラ７７とＰＦピンチローラ８６とのニップ部から所定量搬送されると、給送ローラ５１の駆動が遮断されて給送ローラ５１が停止する。

続いて、ＰＦローラ７７およびＰＦピンチローラ８６によってシートＳは反転搬送路の下流に向けて搬送され、不図示のシート検知部がシートの先端を検出する。そして、シートの先端を検出した位置から所定量搬送した位置でＰＦローラ７７およびＬＦローラ１０１を停止する。前記所定量は普通紙や写真用紙などのシートの種類によって変えられるようになっていることが好ましい。本実施例においては、写真用紙ではＬＦローラ１０１のニップ部を４ｍｍ超えた位置でＰＦローラ７７を停止するように設定している（図１７参照。）。次に、ＬＦローラ１０１が逆転を開始すると、前述したようにディレイ機構によってＰＦローラ７７は停止したままで、シートＳの先端はＬＦローラ１０１のニップ部まで戻される。ＰＦローラ７７は停止したままなので、ＰＦローラ７７とＬＦローラ１０１の間にあるシートＳに４ｍｍ分のループ、つまり撓みが発生する（図１８参照。）。そして、さらにＬＦローラ１０１が逆転を続けると、ＰＦローラ７７が正転を開始して、シートＳに生じるループ量が大きくなる。するとシートＳがアウターガイド７５およびＰＦピンチローラホルダ８７に接触し、これ以上ループが大きくなることができなくなったところ（シートＳが搬送経路の湾曲パスの外周側の壁面に張り付いた位置）で、ＬＦローラ１０１は停止する（図１９参照。）。本実施例において、ＬＦローラ１０１の停止時のシートＳのループ量は６ｍｍになっている。このように、ＰＦローラ７７およびＰＦピンチローラ８６でシートを搬送しつつシートＳの先端をＬＦローラ１０１とピンチローラ１０５のニップ部に強く押し当てることで、シートＳの先端がニップ部に沿って整列し、シートＳの斜行が補正される。シートの先端の斜行補正が終了した後のシートＳのループの大きさはシートＳの左右で異なっており、シートＳはねじれた状態になっている。上記実施例では、第１のローラ対７７，８６とは逆方向に回転中のＬＦローラ１０１およびピンチローラ１０５にシートの先端を押し当てたが、可能であれば、停止中のＬＦローラ１０１およびピンチローラ１０５にシートの先端を押し当てるようにしても良い。

次に、ＬＦローラ１０１を正転させて画像形成位置までシートＳを搬送する。このとき、ＬＦローラ１０１とＰＦローラ７７との間にはシートＳのループによりシートＳに張力が加えられていない状態となっている。そのため、シートＳの先端部はＬＦローラ１０１の速度（周速）で搬送され、シートの中央部または後方部はＰＦローラ７７の速度（周速）で搬送される。ここで、ＬＦローラ１０１とＰＦローラ７７の速度差のために、ＬＦローラ１０１でシートＳを１５ｍｍ搬送すると、シートＳのループ（６ｍｍ）は解消される。ＬＦローラ１０１から画像形成部１７の位置、つまり画像形成開始位置までの距離は２５ｍｍに設定されている。ループを解消したのち画像形成開始位置までシートＳを搬送すると、ＬＦローラ１０１とＰＦローラ７７との間に張力が働き、ＰＦローラ７７は、シートＳとの摩擦力によってＬＦローラ１０１の速度（今までよりも速い速度）で強制的に回転させられる。このように、第２のローラ対１０１，１０５の周速を第１のローラ対７７，８６の周速よりも早くすることで、斜行が矯正されたシートの先端が所定の位置まで搬送されるまでに第１のローラ対と第２のローラ対との間でシートに張力がかかるようにしている。これにより、ＰＦローラ７７に印加されていたシートＳからの搬送抵抗は低下または０になる。すると、ＰＦローラ７７とＰＦピンチローラ８６の当接力が予圧バネ９０の荷重まで下り、さらにシートＳを搬送するとシートＳの張力が予圧バネ９０の荷重を超える。そのため、ＰＦアーム７８が反時計回りに回転し、ＰＦローラ７７とＰＦピンチローラ８６とが離間する。これにより、第１のローラ対７７，８６と第２のローラ対１０１，１０５との間に生じていたシートＳのねじれが解消される（図２０参照）。

また、揺動可能に支持されたＰＦローラ７７を搬送経路の湾曲パスの内周側に配置し、ＰＦピンチローラ８６を湾曲パスの外周側に配置することが好ましい。これにより、斜行補正後のシートには湾曲パスの内周側のガイドへ習う力が発生し、ＰＦローラ７７を支持するＰＦアーム７８が揺動してＰＦローラ７７とＰＦピンチローラ８６とが離間し易くなる。

本例では、シートの先端が画像形成部１７に達する位置までに、シートＳのねじれが解消するように第１のローラ対７７，８６および第２のローラ対１０１，１０５を制御することが好ましい。シートＳは搬送経路の内側ガイドに沿って搬送されている。画像形成位置まで搬送されたシートＳは、ＬＦローラ１０１と排送ローラ１０６でさらに下流に搬送されるとともに、画像形成部１７によって画像が形成される。画像の形成が終了すると、シートＳは、排送ローラ１０６によって排送される。

上記一連の動作により、斜行補正で発生したシートのねじれが解消されるため、その後、ＬＦローラ１０１でシートＳを搬送するときに、シートＳの斜行を抑制できる。このような搬送装置を備えた記録装置では、高精度のシートの搬送ができるため、高精度な画像形成が可能になる。また、上述した第１のローラ対７７，８６および第２のローラ対１０１，１０５の周速の制御は、後述の制御部Ｂ１によって行うことが出来る。

図２１は、上記の搬送装置と画像形成部１７とを備えた画像形成装置の制御の概略を示したブロック図である。ここでは、画像形成装置の一例として、インクジェットプリンタのブロック図を示している。制御部Ｂ１に対し制御部Ｂ１のインターフェイス部を通してパーソナルコンピュータＢ２や操作パネルＢ３が接続される。印字命令を受けた際、制御部Ｂ１は、搬送駆動伝達系Ｂ６に接続された搬送モータ２０１に対して、搬送モータ２０１に接続されたドライバＢ４を通して電力を供給するよう指令を出す。印字命令は、パーソナルコンピュータＢ２や操作パネルＢ３から発せられたり、制御部Ｂ１の内部のタイマーなどによって発せられたりする。これに並行して、制御部Ｂ１は、印字部Ｂ１３に接続された印字部モータＢ１２に対しても印字部モータドライバＢ１１を通して電力を供給するよう指令を出す。また、印字部Ｂ１３は、その動作によって、搬送駆動切替・伝達系Ｂ８の駆動切替を行えるようになっている。また、搬送駆動伝達系Ｂ６を通して搬送モータ２０１から駆動を伝達された印字・排送ローラユニットＢ７および給送ローラユニットＢ９は、印字（画像形成）の際にはシート（記録シート）Ｓを搬送するとともに、搬送駆動切替・伝達系Ｂ８に回転駆動力を伝える。搬送駆動切替・伝達系Ｂ８は印字・排送ローラユニットＢ７および給送ローラユニットＢ９から伝達された駆動力を、印字部Ｂ１３の動作により、駆動伝達の有無および回転方向を切り換えて、給送ローラユニットＢ９および中間ローラユニットＢ１０へ伝達する。各モータ２０１、Ｂ１２の回転状態や負荷状態やシートの搬送状態は、画像形成装置の各所に設けられた各種センサＢ１４によって検知され、電気信号の形で制御部Ｂ１に送られる。制御部Ｂ１は命令とセンサ情報に基づいて各モータ２０１、Ｂ１２を制御し、シートに画像を形成する。なお、中間ローラユニットＢ１０は上述の第１のローラ対７７，８６を含むユニットであり、印字・排送ローラユニットＢ７は上述の第２のローラ対１０１，１０５を含むユニットである。

なお、上記実施形態は、プリンタ、ファクシミリ、複写機、スキャナなどの画像形成装置において、シート状の記録媒体もしくは原稿などのシートをシート積載部１１から１枚ずつ搬送する搬送装置であれば、その形態や動作方式に関わらず適用可能である。また、画像形成部１７を記録部で構成する場合、記録部としては、画像情報に基づいてシートに画像を記録するものであれば、種々の記録方式を採ることができる。例えば、記録ヘッドの吐出口からシートへインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置の他、レーザービーム式、熱転写式、感熱式、ワイヤドット式などの記録装置でも採用可能である。記録部は、往復移動するキャリッジに搭載した記録ヘッドで記録するシリアルタイプ、あるいは、記録媒体の幅方向に延びる記録ヘッドを用いて記録媒体の副走査（搬送）のみで記録するラインタイプのいずれでも良い。さらに、本発明は、記録部もしくは読取部を有する画像形成装置の他、それ以外の単一又は複数の機器を一体化した構成の画像形成装置に対しても同様に適用できるものである。

１４反転搬送部
７７ＰＦローラ
７８ＰＦローラアーム
８６ＰＦピンチローラ
１０１ＬＦローラ
１０５ピンチローラ
Ｂ１制御部

Claims

シートを搬送する第１のローラと、
前記シートの搬送方向において前記第１のローラの下流側に配置され、前記シートを前記搬送方向に搬送する第１の方向と、前記シートを前記搬送方向の反対方向に搬送する第２の方向とに回転する第２のローラと、
前記搬送方向において前記第２のローラの下流側に配置され、前記シートに画像を形成する画像形成動作を行う画像形成部と、
前記第１のローラおよび前記第２のローラを駆動するモータと、
前記第１のローラに付勢され、前記第１のローラと共に前記シートを狭持するピンチローラと、
前記第１のローラを揺動可能に支持するアームと、を備え、
前記画像形成動作を行う前に、前記第２のローラに前記シートの先端を押し当てることによって当該シートにループを形成し当該シートの斜行を矯正する斜行矯正動作を行う画像形成装置であって、
前記モータから前記第１のローラに駆動を伝達し、前記第２のローラが前記第１の方向に第１の搬送速度で回転しているときに前記第１のローラを前記搬送方向に前記第１の搬送速度よりも小さい第２の搬送速度で回転させる駆動伝達機構を備え、
前記斜行矯正動作を行った後から前記シートが所定の位置に搬送されるまでの搬送動作において、前記シートを前記第１のローラおよび前記第２のローラによって搬送することにより前記斜行矯正動作によって形成された前記シートのループを解消し前記シートに閾値を超えた張力をかけることにより前記アームを揺動させて前記第１のローラを前記ピンチローラと離間させることを特徴とする画像形成装置。
前記アームの揺動支点は前記搬送方向において前記第１のローラの上流側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記第１のローラと前記第２のローラとの間に湾曲した湾曲パスを備え、
前記第１のローラは前記湾曲パスの内周側に配置され、前記ピンチローラは前記湾曲パスの外周側に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
前記所定の位置は、前記シートの先端が前記画像形成部に達する位置であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記駆動伝達機構は、前記第２のローラが前記第２の方向に回転しているときも、前記第１のローラを前記搬送方向に回転させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記第２のローラの回転方向を前記第１の方向から前記第２の方向に切り替えたときに前記第１のローラの回転を一旦停止させ、前記第２のローラが前記第２の方向に所定量回転した後に前記第１のローラの回転を開始させるディレイ機構を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記斜行矯正動作は、前記第１のローラおよび前記第２のローラによって前記シートを前記搬送方向に所定量搬送した後に、前記第２のローラを前記第２の方向に回転させることによって当該シートを前記反対方向に搬送して、当該シートにループを形成することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記斜行矯正動作は、前記第１のローラによって搬送される前記シートの先端を、停止または前記第２の方向に回転している前記第２のローラに突き当てることによって、当該シートにループを形成することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記斜行矯正動作において、前記第１のローラは前記搬送方向に回転していることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の画像形成装置。