(57)【要約】【課題】複数の給紙ユニットのいずれかに裏紙が任意にセットされても、シート給紙装置内でシートのセット方向を正しく修正でき、印刷が白紙面上だけに行えるようにする。【解決手段】表面判別部５、９で裏紙と判別した場合、第１シート給紙部７を通った後、シートＰ１が下段の第２給紙ユニット４に送られるよう分岐爪８ａ、８ｂを揺動させて給紙方向を切り替える。シートＰ１は第２シート搬送部１０を通りフィードローラ１１ｂ及びリバースローラ７ｃの間に送られ、第２給紙ユニット４へ送られる。この時点でシートＰ１は第１給紙ユニット３にセットされた状態と比較すると、表裏反転した状態となる。第１給紙ユニット３から連続して印刷面（表面）が裏紙でないシートＰ２を給紙する場合、分岐爪８ａ、８ｂを揺動させて給紙方向を切り替え、印刷部へ送る。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の給紙ユニットと、
これら複数の給紙ユニットをつなぐシートの縦搬送路と、
を備え、
各給紙ユニットが、
格納されたシートの送り出し、受け入れが可能な給紙部と、
前記給紙部から給紙されてきたシートの搬送を行うシート搬送部と、
シートの搬送方向で前記給紙部より下流側に揺動可能に設けられ、給紙されるシートの搬送方向を揺動して切り替える分岐爪と、
を備え
下段側の給紙ユニットから搬送するシートを、前記分岐爪を切り替えて他のいずれかの給紙部へ戻す搬送を可能とした、
ことを特徴とするシート給紙装置。
【請求項２】
前記複数の給紙部それぞれにシートの格納量を検知する手段を有することを特徴とする請求項１のシート給紙装置。
【請求項３】
格納されたシートの裏面が印字済みか否かの識別を行う裏面判別部を有することを特徴とする請求項１または２に記載のシート給紙装置。
【請求項４】
前記給紙部を３つ以上備え、これら給紙部それぞれに前記分岐爪を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のシート給紙装置。
【請求項５】
前記分岐爪を、複数の給紙ユニットがそれぞれ一対ずつ備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のシート給紙装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載のシート給紙装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置において、
前記シートの片面が印字済のものか否かの判別を行う判別部を備え、
前記複数の給紙ユニットのそれぞれで前記判別部により給紙するシートの片面が印字済のものか否かを判別し、印字済のものであった場合に該シートを他のいずれかの給紙部へ戻すように前記分岐爪を切り替えてシートの搬送先を制御する、
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、シートの搬送経路を切り替える分岐爪を備えた複数の給紙ユニットからなるシート給紙装置、これを備えた複写機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機などの画像形成装置では、印刷用紙として片面が印字済の用紙（以下、裏紙と言う）が使用されることが増えている。そのため、裏紙をセンサなど用いて検出する技術が既に知られている。
【０００３】
裏紙の使用は紙のリユースという利点はある一方で、使用済みの面に誤って印刷されてしまうことが懸念事項としてある。そのため、ユーザに裏紙を使用していることを意識させることなくコピーもしくはプリントを行えるようにする必要ある。しかし、従来の裏紙を使用することを想定した画像形成装置や、画像形成システムでは以下のような問題がある。
【０００４】
まず、裏紙であることを検知でき、誤印字することは回避できても、裏紙が給紙トレイから排出されてしまうため、排出後に裏紙とその他を再仕分けする必要があり、これが面倒である。また、ユーザは裏紙使用可否の設定を画像形成ジョブを装置に行わせる都度、行わなければならない煩雑さがある。さらに、１つの給紙トレイの中に裏紙がその表裏がランダムの状態にセットされていた場合には対応できない。
【０００５】
また、複数の給紙トレイを有する複写機等で裏紙を使用する場合、少なくとも一つの給紙トレイには両面白紙（未使用）のシートを格納するように限定する設定をすることが多く、使い勝手が悪かった。また、このような場合には、裏紙の使用でよいのにもかかわらず両面白紙のシートを使用してしまう場合もあった。
【０００６】
特許文献１には、裏紙へ誤って印刷されることを防止する目的で、検知した裏紙は専用の排紙トレイへの排出を行う構成が開示されている。しかし、排出後の裏紙の再仕分けが面倒等という問題は解消できていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は、縦搬送路でつながれた複数の給紙ユニットのいずれかからシートを給紙するシート給紙装置において、縦搬送路をそのまま搬送させることと、他の給紙ユニットへ搬送させることを簡単に切り替えられ、上述のような従来の問題への対処も可能なシート給紙装置、及びこれを用いた画像形成装置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】
【０００８】
本発明のシート給紙装置は、複数の給紙ユニットと、これら複数の給紙ユニットをつなぐシートの縦搬送路とを備え、各給紙ユニットが、格納されたシートの送り出し、受け入れが可能な給紙部と、前記給紙部から給紙されてきたシートの搬送を行うシート搬送部と、シートの搬送方向で前記給紙部より下流側に揺動可能に設けられ、給紙されるシートの搬送方向を揺動して切り替える分岐爪とを備え、下段側の給紙ユニットから搬送するシートを、前記分岐爪を切り替えて他のいずれかの給紙部へ戻す搬送を可能としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数の給紙ユニットのいずれかから搬送されるシートを、分岐爪を揺動させることで、搬送経路をそのまま搬送させ、あるいは他の給紙ユニットに戻すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係るシート給紙装置を有するプリンタについて説明するための概念的に構造を示す断面図
【図２】従来のシート給紙装置で上段（第１給紙ユニット）からの給紙／搬送方法について説明する概念的断面図
【図３】本発明の実施形態１に係るシート給紙装置で上段（第１給紙ユニット）からの給紙／搬送方法について説明するための概念的断面図
【図４】従来のシート給紙装置の２段目からの給紙／搬送方法について説明する概念的断面図
【図５】本発明の実施形態１に係るシート給紙装置で下段（第２給紙ユニット）からの給紙／搬送方法について説明するための概念的断面図
【図６】本発明の実施形態１に係る画像形成装置の動作フローの一例を示す図
【図７】本発明の実施形態２に係る画像形成装置の動作フローの一例を示す図
【図８】表面判別部をシート搬送経路上に設けた本発明の実施形態３について説明する概念的断面図
【図９】シートの裏面判別部を備えた本発明の実施形態４を示す概念的断面図
【図１０】本発明の実施形態５に係るシート給紙装置を説明するための概念的断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
本実施形態は、シート給紙装置で使用する裏紙の処理について、以下の特徴を有する。要するに、シートの搬送経路を切り替える分岐爪を備えた２段の給紙ユニットからなるシート給紙装置において、一方の給紙ユニットでシートの印刷面が裏紙であることを検知した場合、もう一方の給紙ユニットにシートを搬送するように分岐爪を揺動させて給紙方向を切り替える。なお、複数の給紙ユニットのいずれかでシートの印刷面が裏紙であることを検知した場合、分岐爪を揺動させ、他の給紙ユニットのいずれかへシートを搬送するようにシートの給紙方向を切り替える。
【００１２】
＜実施形態１＞
図１は、本発明の一実施形態に係るシート給紙装置を有するプリンタについて説明するための概念的に構造を示す断面図である。
この実施形態に係る画像印刷装置１は、裏紙を使用する装置として、例えば複写機、ファクシミリ装置、プリンタ装置等のように印刷部１２、排紙部１３と共に、２つの給紙ユニット３、４を縦搬送路Ｖでつなげてなるシート給紙装置２を備えている。給紙ユニット３、４は、以下では上段側を第１給紙ユニット３、下段側を第２給紙ユニット４と言う。
【００１３】
給紙ユニット３、４はそれぞれ、表面判別部５、９、シート給紙部７、１１、シート搬送部６、１０を有する。なお、表面判別部５、９としては例えば反射型センサを判別のための手段（あるいは、その一部）として用い、シートの反射率から白紙か裏紙かを判定する。また、２つの給紙ユニットのうち、上段にあたる第１給紙ユニット３は、その縦搬送路Ｖの途中部位に、シートの搬送方向を切り替えるため揺動可能とした分岐爪８を有する。分岐爪８の詳細は後述する。なお反射型センサを用いると、一般的には、その直下では直径１０ｍｍ程度の領域をシート先端からシート搬送方向で数十ｍｍの範囲で見て判断できる。ただし、厳密な量（シート搬送方向での長さの範囲）は、シートの搬送の線速や反射型センサから分岐爪８までの距離（シートの検出から分岐爪８の切り替えまでの処理時間）に依存する。また、反射型センサのシート搬送方向での検出範囲の長さを可能な限り長くすることで誤検知のリスクは減らし得る。
【００１４】
図２は、比較のために示す従来のシート給紙装置で上段（第１給紙ユニット３）からの給紙／搬送方法について説明する概念的断面図である。また図３は、本発明の実施形態に係るシート給紙装置で上段（第１給紙ユニット３）からの給紙／搬送方法について説明するための概念的断面図である。
【００１５】
図２においては第１給紙ユニット３にセットされたシートＰは、第１表面判別部５にて印刷面（表面）が裏紙か否かを判別される。その後、図示しない第１の駆動源により正転するＦＲＲ方式からなるピックアップローラ７ａ、フィードローラ７ｂ、及びリバースローラ７ｃの間に送られる。その後、第１シート搬送部６によって印刷部１２へ送られる。
【００１６】
一方、図３（Ａ）に示す本発明の実施形態においては、第１給紙ユニット３にセットされたシートＰ１は、第１表面判別部５にて印刷面（表面）が裏紙であるかを判別する。裏紙と判別した場合には、第１シート給紙部７を通った後、図示しない駆動装置によりシートＰ１が縦搬送路Ｖを経由して下段の第２給紙ユニット４に送られるよう、分岐爪８ａ、８ｂが揺動してシートの搬送方向が切り替えられる。分岐爪８ａ、８ｂはもちろんシートの搬送路の近傍で、下段側の第２給紙ユニット４よりもシート搬送方向で下流側に位置させて設ける。その後、シートＰ１は図３（Ｂ）に示すように逆転する第２シート搬送部１０を通り、図示しない第２の駆動源により、逆転するＦＲＲ方式からなるフィードローラ１１ｂ及びリバースローラ１１ｃの間に送られる。そして、その後はピックアップローラ１１ａを介して第２給紙ユニット４へ送られる。この時点でシートＰ１は第１給紙ユニット３にセットされた状態と比較すると、表裏反転した状態となっている。また、第１給紙ユニット３より連続して印刷面（表面）が裏紙でないシートＰ２を給紙する場合には、分岐爪８ａ、８ｂが揺動してシートの搬送方向が切り替えられ、第１シート給紙部７及び第１シート搬送部６によって印刷部１２へ送られる。なお、図３（Ａ）、（Ｂ）で分岐爪は符号８ａ、８ｂと一対の部品構成としているが１部品に集約して構成してもかまわない。
【００１７】
図４は、比較のために示す従来のシート給紙装置の２段目からの給紙／搬送方法について説明する概念的断面図である。また図５は、本発明の実施形態に係るシート給紙装置の２段目からの給紙／搬送方法について説明するための概念的断面図である。
【００１８】
図４（Ａ）、（Ｂ）において、第２給紙ユニット４にセットされたシートＰは、第２表面判別部９で印刷面（表面）が裏紙か否かを判別する。その後、判別結果にかかわらず、図示しない第２の駆動源により、正転するＦＲＲ方式のピックアップローラ１１ａとフィードローラ１１ｂ、リバースローラ１１ｃの間に送られる。そして、正転する第２シート搬送部１０によって縦搬送路Ｖを経由し、第１給紙ユニット３を通過して印刷部１２へ送られる。
【００１９】
一方、図５に示す本発明の実施形態においては、第２給紙ユニット４にセットされたシートＰは、第２表面判別部９にて印刷面（表面）が裏紙であると判別する。裏紙と判別した場合には、第２シート給紙部１１、第２シート搬送部１０を通った後、縦搬送路Ｖを経由して上段の第１給紙ユニット３へ送られる。その後、シートＰは図５（Ｂ）に示すように分岐爪８ａ、８ｂの揺動により搬送方向が切り替えられ、第１シート給紙部７を介して、第１給紙ユニット３に格納される。この時点でシートＰは第２給紙ユニット４にセットされた状態と比較すると、表裏反転した状態となっている。なお、図５（Ａ）、（Ｂ）で分岐爪は符号８ａ、８ｂと２つの部品構成としているが１部品に集約して構成してもかまわない。
【００２０】
図６は、本実施形態に係る画像形成装置の動作フローの一例を示す図である。
図６に示す動作では、第１給紙ユニット３から印刷用のシートＰを送る場合の動作フローである。第１給紙ユニット３から給紙する印刷用のシートＰの印刷面を検知する（ステップＳ１）。裏紙でなかった場合にはステップＳ２〜ステップＳ５の動作を経て印刷部１２側へシートＰを搬送する。ステップＳ２では、第１シート給紙部７を正転駆動し、分岐爪８ａ、８ｂを揺動させ、搬送方向をシートＰが印刷部１２へ向かうように切り替える（ステップＳ３）。そして第１シート給紙部７を正転駆動し（ステップＳ４）、印刷部１２へシートＰを搬送する（ステップＳ５）。
【００２１】
ステップＳ１でシートＰの印刷面が裏紙と判別された場合、第２給紙ユニット４の図示しない格納シート検出部によって第２給紙ユニット４の満杯を検知する（ステップＳ６）。第２給紙ユニット４が満杯でないと検知した場合、第１シート給紙部７を正転駆動し（ステップＳ７）、分岐爪８ａ、８ｂを揺動させ、搬送方向をシートＰが第２給紙ユニット４へ向かうように切り替える（ステップＳ８）。そして第２シート搬送部１０、第２シート給紙部１１をともに正転駆動し（ステップＳ９）、第２給紙ユニット４へシート（裏紙）を格納する（ステップＳ１０）。
【００２２】
すなわち本実施形態では、各給紙ユニット（第１、第２）において、シートの表面が裏紙か否かの識別、その結果に応じて、ＦＲＲ方式からなる給紙部を通った後に設けられた分岐爪の揺動によって搬送方向を切り替えることによる搬送先の制御を行う。給紙ユニットに裏紙（片面が印字済のシート）がセットされ、そのセットされたシートの印字面が使用済であった場合、分岐爪の揺動によりシートの搬送方向を切り替え、印字部へ送ることなくもう一方の給紙部へ戻す。そのため、印字済のシート面に誤って上書きすることを防止できる。またシートのセット方向を正しく修正する（シートの印字面は白紙面とする）ことができる。さらに、ユーザは裏紙使用を意識する必要がなくなるため、裏紙使用（リユース）の意識も高まる。またさらに、各給紙部でシートの格納量を検知するので、他の給紙部より裏紙が送られてくる場合でも格納可能枚数以上は受け入れず、したがってオーバーフローすることはない。
【００２３】
なお、裏紙と判別した後、シートの位置を確認し、検知期間を制御するためのセンサが非強であれば、それを別途に設けても良いが、一般的には給紙ユニットには給紙のスタートを検知するためのセンサが設けられているので、これを利用できる。すなわち、給紙スタートを検知できるセンサがあれば、線速、給紙系のレイアウト、モータ等の駆動装置の仕様等の条件からシートの移動量（シートの移動時間）を認識できる。そのためには、例えば画像形成装置が内蔵するマイクロコンピュータが利用できる。したがって、本発明の実施形態においては、検知期間を制御するセンサを不要とする構成が可能である。
【００２４】
＜実施形態２＞
図７は、図６の動作に加え、連続給紙を行う実施形態の場合における動作フローを示す図である。図６と同内容の部分は説明を省略する。
この例では、ステップＳ１でシートＰの印刷面が裏紙と判別された場合、シートＰの給紙が連続して行われているかどうかを判断する（ステップＳ１３）。そして、予め定めた枚数（Ｘ枚）のシートＰが連続して給紙されているどうかを判断し、裏紙の給紙枚数がＸ枚未満の場合にはステップ６〜ステップ１０（図６の例と同じ）を経てステップ１２へ進み、次頁の印刷があるかどうかを判断する（ステップＳ１２）。次頁の印刷があればステップＳ１へ戻る。なおシートＰの給紙枚数Ｘは、例えば画像印刷装置１の図示しない操作部で任意に設定可能とすること等ができる。
【００２５】
ステップＳ１３で給紙枚数がＸ枚以上になったと判断した場合は給紙ユニットを切り替える（ステップＳ１４）。シートＰの印刷面が裏紙と判別され（ステップＳ１）、かつ第２給紙ユニット４の図示しない格納シート検出部によって第２給紙ユニット４が満杯であると判明した場合（ステップＳ６でＹ：イエスの場合）には、第２給紙ユニット４へ裏紙を格納することはできない。そのため、画像印刷装置１の図示なき操作部等にエラーを表示してユーザに警告する（ステップＳ１１）。給紙ユニットを切り替えられなかったときも同様にステップＳ１１へ進んでエラーを表示する。
【００２６】
一方、シートＰの給紙が連続して行われ（ステップＳ１３）、Ｘ枚以上連続して裏紙が給紙されていることを検知した場合には（ステップＳ１３）、給紙ユニットの切り替えを行う（ステップＳ１４）。第２給紙ユニット４への裏紙排紙によって掛かる負担に起因する生産性の低下を防止するためである。給紙ユニットの切り替えを行う場合には第２シート給紙部１１を正転駆動し（ステップＳ１５）、第２シート搬送部１０を正転駆動し（ステップＳ１６）、印刷部１２へシートＰを搬送する（ステップＳ１７）。それからステップ１２へ進み、次頁の印刷があるかどうかを判断する（ステップＳ１２）。次頁の印刷があればステップＳ１へ戻る。
【００２７】
この実施形態でも、各給紙部でシートの格納量を検知するので、他の給紙部より裏紙が送られてくる場合でも格納可能枚数以上受け入れないように制御でき、オーバーフローすることはない。
【００２８】
＜実施形態３＞
図８は、表面判別部をシート搬送経路上に設けた実施形態について説明する概念的断面図である。
この実施形態では、第１表面判別部５、第２表面判別部９を、シート搬送経路上となるフィードローラ７ｂと第１シート搬送部６、及びフィードローラ１１ｂと第２シート搬送部１０の間に設置している。図８に示すのは、上述の構成で第１給紙ユニット３から給紙した場合の図である。この場合、シートＰの搬送中、任意のサンプリングでシートＰの表面が裏紙であるか否かを判別することが可能となる。なお実施形態１のように第１表面判別部５、第２表面判別部９を第１給紙ユニット３や第２給紙ユニット４のシートＰを格納する部位の上部に設置すると、給紙する前に裏紙であるか否かを判別できる。ただし、表面判別部５、９に反射型センサを用いた場合には給紙前に裏紙であるか否かを検出可能なエリアが限られる。そこで本実施形態のようにすることで、この点を解決できる。
【００２９】
この実施形態の動作を説明する。
図８（Ａ）の状態でシートＰの表面が裏紙であると判別された場合、図８（Ｂ）に示す通り、第１シート給紙部７及び第１シート搬送部６は逆転駆動してシートＰを第１給紙ユニット３側へ引き戻す。その際、第１給紙ユニット３の図示しない底板が下降し、シートＰが第１給紙ユニット３内の他シートと衝突しないよう制御される。その後は第１給紙ユニット３の図示しない底板を再上昇させ、図８（Ｃ）に示す通り、第１シート給紙部７を再び正転駆動させる。それと共に分岐爪８ａ、８ｂを図示しない駆動機構で揺動させ、それらの向きを切り替え、シートＰを第２給紙ユニット４側へ搬送させる。
【００３０】
＜実施形態４＞
図９は、シートＰの裏面判別部を備えた実施形態を示す概念的断面図である。シートＰの裏面を判別するための第１裏面判別部１４、第２裏面判別部１５は、シート搬送経路上となるリバースローラ７ｃと第１シート搬送部６、及びリバースローラ１１ｃと第２シート搬送部１０の間に設置する。図９は、上述の構成で第１給紙ユニット３から給紙した場合の図である。
【００３１】
この実施形態では、両面印刷実行時、シートＰの表面は第１表面判別部５にて白紙と判別された場合には正転する第１シート給紙部７及び第１シート搬送部６により印刷部１２に向かって送られる。ただし、その途中にある第１裏面判別部１４でシートＰが裏紙であるか否かを判定する。シートＰの裏面が裏紙と判定された場合には、シートＰには印刷部１２で印刷されることなく排紙部１３に排紙するか、図８（Ｂ）で示すようにスイッチバック動作で第１給紙ユニット３に戻し、その後に第２給紙ユニット４から別のシートを給紙させる。どの動作を行うかは、例えば画像印刷装置１の図示しない操作部で任意に設定できるようにすること等が可能である。
【００３２】
本実施形態では、両面印刷時、裏面を印刷するシートの印字面に裏紙でセットされた場合には、搬送路上に設けた裏紙判定部にてシートの裏面が裏紙か否かの識別を行う。そのため、誤って上書き印字されることを防止することが可能である。
【００３３】
＜実施形態５＞
図１０に示す実施形態は、第１給紙ユニット２１〜第４給紙ユニット２４までの４段からなるシート給紙装置２０を示し、給紙ユニット２１〜２４毎に分岐爪２５〜２８を備えている。この実施形態で、例えば４つの給紙ユニット２１〜２４が同じサイズでかつ同じ向きにシートを格納し、第３給紙ユニット２３から給紙するシートが裏紙で、印刷面が印刷済みの面であったとする。この場合、残り３つの給紙ユニット２１、２２、２４の残紙状況に応じていずれの給紙ユニットへシートを格納することが可能となる。そのため、裏紙を格納する給紙ユニットが満杯となることからくる生産性の低下を軽減することかできる。また、各給紙ユニット２１〜２４は設置される順番を問われないため任意に載せ換え可能となるため、設置時の拡張性がある。
【００３４】
本実施形態では、給紙部を３つ以上備えるシート給紙装置において、間違ってセットされた裏紙の排出先となる給紙部が増えるため、印字の生産性を落とすことを抑えることが可能である。
【００３５】
また本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１        ：画像印刷装置
２        ：シート給紙装置
３        ：第１給紙ユニット
４        ：第２給紙ユニッ
５        ：第１表面判別部
６        ：第１シート搬送部
７        ：第１シート給紙部
７ａ      ：第１シート給紙部
７ａ      ：ピックアップローラ
７ｂ      ：フィードローラ
７ｃ      ：リバースローラ
８、８ａ、８ｂ      ：分岐爪
９        ：第２表面判別部
１０      ：第２シート搬送部
１１      ：第２シート給紙部
１１ａ    ：ピックアップローラ
１１ｂ    ：フィードローラ
１１ｃ    ：リバースローラ
１２      ：印刷部
１３      ：排紙部
１４      ：第１裏面判別部
１５      ：第２裏面判別部
２０      ：シート給紙装置
２１      ：第１給紙ユニット
２２      ：第２給紙ユニット
２３      ：第３給紙ユニット
２４      ：第４給紙ユニット
２５      ：分岐爪
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２      ：シート
Ｖ        ：縦搬送路
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３７】
【特許文献１】特開平１１−０４４９７６号公報
【図１】
2014218362.tif 000003
【図２】
2014218362.tif 000004
【図３】
2014218362.tif 000005
【図４】
2014218362.tif 000006
【図５】
2014218362.tif 000007
【図６】
2014218362.tif 000008
【図７】
2014218362.tif 000009
【図８】
2014218362.tif 000010
【図９】
2014218362.tif 000011
【図１０】
2014218362.tif 000012