(57)【要約】【課題】  画像形成システムにおいて、システムのトータル生産性向上・用紙搬送速度の低減、加減速の低減による信頼性を向上させることを目的とするものである。【解決手段】  画像形成装置内でシートを複数枚重ねて搬送排出する際に、シートにダメージを与えないようにシートの高速スイッチバックを行わず、本体定着ローラと反転部の間にバッファリング手段を備えることを特徴とする。【選択図】  図２
2005164785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を転写されたシートを定着する定着手段と、
前記定着されたシートを任意の順序で重ねるシート重ね手段と、
前記定着されたシートの表裏を反転する反転手段と、
を備え、
前記シート重ね手段は、前記定着手段と前記反転手段との間に配置されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記シート重ね手段は、シート突き当て部材を持つことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記シート重ね手段のシート突き当て部が、シートの搬送方向後端であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記シート重ね手段は、シート搬送方向の後端方向とシートの搬送方向と直行する方向に整合可能であること特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記シート重ね手段は、積載されたシートを保持するシート保持手段を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記シート保持手段は、シート搬送方向後端を保持することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記シート重ね手段は、シートをシート搬送方向と逆方向に搬送可能なシート戻し手段を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記シート戻し手段は、シート搬送方向にもシートを搬送できることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
画像を転写されたシートを定着する定着手段と、
前記定着されたシートの表裏を反転する反転手段と、
前記定着手段と前記反転手段の間に配され、シートを任意の順序で重ねるシート重ね手段と、
前記シートを排出するシート排出手段と、
を備えた画像形成装置において、
毎回少なくとも2枚以上のシートを前記シート重ね手段で重ねてから、シートを排出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
前記シート排出手段より排出されるシートを後処理する後処理装置を備えたことを特徴とする請求項９記載の画像形成装置を含む画像形成システム。
【請求項１１】
前記後処理装置は、重ねられたシート先端を突き当てシート搬送方向に動作可能な整合手段を持つことを特徴とする請求項１０記載の画像形成システム。
【請求項１２】
画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成されたシートの表裏を反転する反転手段と、
前記画像形成手段と前記反転手段の間に配され、シートを任意の順序で重ねるシート重ね手段と、
前記シートを排出するシート排出手段と、
を備えた画像形成装置において、
設定された画像形成モードによりシートの画像形成順序を可変にすることを特徴とする。
【請求項１３】
前記画像形成モードは、片面画像形成時の複数部処理時であることを特徴とする請求項１２記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記画像形成モードは、シート枚数が偶数か奇数かにより可変にすることを特徴とする請求項１２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成部にて画像形成を終えたシートを、後処理装置等へ排出する手段を持つ画像形成システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成システムのトータル生産性向上のために、後処理装置でステイプルやサドルステッチ等の後処理を行っている間に画像形成装置を停止させないようにする提案として、画像形成部にて画像形成されたシートを、画像形成装置内もしくは画像形成装置外にてシートを反転部にてバッファリングして、後処理装置に搬送する画像形成装置および画像形成装置システムが知られている。例えば、シート反転部でシートを重ねものとしては特開平5-286624が知られている。図１５は従来例に関わる画像形成システムのシート重ね手段の概略構成を示したものである。画像形成部から送られてきたシートPは、搬送ローラ１２とフラッパ２３によりシート反転パス２１へ搬送される。搬送されたシートPは搬送手段１４によりストッパ３０に突き当たるまで搬送後、フラッパ１０を閉め、先のストッパ３０を逆転させることで排出口２２方向へシートを所定量搬送し、後続紙とのシート先端の干渉を避けるようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述のようなシート反転部でのシート重ね手段は、シート同士の衝突防止のために、シートが反転部に逆流しないようにフラッパ等の逆流防止手段を追加したり装置が複雑化するという問題があった。
【０００４】
また、上述のようなシート反転装置であると、画像形成されたシートの裏面に画像形成するためにシートを反転させるシート反転部とは共用できないため、別途シート反転部を別途必要としたり、シート先端を突き当てる突き当て手段がシートサイズに応じて移動しなければならず、装置が大型化してしまうという問題もあった。
【０００５】
また、上述のようなシート反転装置であると、画像形成装置の生産能力をあげたり、画像形成時のシート間隔が短くなってくると、前シートの後端と後続シートの先端の衝突を防ぐためにシートを増速したり高速でスイッチバックしなければならず、シートを安定して反転することが難しくなるという問題もあった。
【０００６】
そこで本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、画像形成装置内でシートを複数枚重ねて搬送排出する際に、シートにダメージを与えないようにシートの高速スイッチバックを行わず、かつコンパクトな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】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、画像を転写されたシートを定着する定着手段と、前記定着されたシートを任意の順序で重ねるシート重ね手段と、前記定着されたシートの表裏を反転する反転手段と、を備え、前記シート重ね手段は、前記定着手段と前記反転手段との間に配置されることを特徴とする。
【０００８】
或いは、画像を転写されたシートを定着する定着手段と、前記定着されたシートの表裏を反転する反転手段と、前記定着手段と前記反転手段の間に配され、シートを任意の順序で重ねるシート重ね手段と、前記シートを排出するシート排出手段と、を備えた画像形成装置において、毎回少なくとも2枚以上のシートを前記シート重ね手段で重ねてから、シートを排出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように本発明によれば、画像形成システムの生産性向上に加えて、画像形成装置内でシートを複数枚重ねて搬送排出することで、シートを高速で搬送・反転する必要がなくなり、シートにダメージを与えず、かつコンパクトな画像形成装置を提供することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下図面を用いて本発明の画像形成装置の一例について詳細に説明する。
【００１１】
図１は本発明の画像形成装置の一例を示す断面図である。この実施例装置は、原稿を画像データに変換する画像入力装置（以下、リーダ部という）１２０と、複数種類の記録紙カセットを有し、プリント命令により画像データを記録紙上に可視像として出力する画像出力装置（以下、プリンタ部という）１１０とを有する画像形成装置１と、画像形成装置１から排出されるシートの後処理をおこなう後処理装置２からなる、画像形成システムであり、画像形成装置１は、各種モードの設定や動作状態等必要な情報を確認する表示部を持つ操作パネル（不図示）を備えており、設定された動作モードにより画像入力装置１２０・画像出力装置１１０・後処理装置（フィニッシャ）２など、を所定のプログラムで動作制御する制御部（不図示）に従って動作を行なっている。
【００１２】
画像形成システムの構成を1枚のシートの流れとともに説明する。
【００１３】
原稿給送装置１２０上に積載された原稿は、１枚づつ順次原稿台ガラス面１２１上に搬送される。原稿が搬送されると、スキャナ部１２２のランプが点灯、かつスキャナユニット１２３が移動して原稿を照射する。原稿の反射光は、ミラー１２４・１２５・１２６を介してレンズ１２７を通過後、ＣＣＤイメージセンサー部１２８（以下、ＣＣＤという）に入力され、入力された画像情報はこのＣＣＤで光電変換され電気信号に変換されている。変換された信号は各種画像処理をほどこされ、プリンタ部１１０に入力され可視像として画像形成が行われる。
【００１４】
本実施例においては、プリンタ部１１０に入力される信号は原稿を画像データに変換する画像入力装置からであるがこれに限定するものではなく、パーソナルコンピュータなどから送信されてくる画像データでもよい。
【００１５】
プリンタ部１１０に入力された信号は、露光制御部１０１にて光信号に変換されて画像信号に従い感光体１０２を照射する。照射光によって感光体１０２上に作られた潜像は現像器１０３によって現像される。上記現像とタイミングを合わせシート給送手段１４５から給紙搬送されたシートは、転写部１０４において上記現像された像を転写される。
【００１６】
転写部は、無端状の転写ベルト１０５を駆動ローラ１０６と従動ローラ１０７で掛け回しており、転写ベルト１０５の内側で感光体１０２略対向部には転写用のコロナ帯電器１０８が配置されている。これにより、転写材を転写ベルト１０５に吸着させた状態で転写・搬送を可能にしている。また、転写ベルト１０５の表面にはトナーや紙粉を清掃する清掃部材１０９が当接している。転写された像は定着部１５０にて定着さる。ここまでの画像形成手段が画像形成部１００である。
【００１７】
定着部１５０から排出されたシートはバッファパス１６０を通り、反転パス１７０に入ることなく、排紙ローラ１８０により後処理装置２へ排出される。
【００１８】
排紙ローラ１８０から排出されたシートは、後処理装置２の入り口ローラ２０１で受けとり、ノンソートパス２１０をとおり、シート積載トレイ２１１へ画像形成面を上にしてシートが積載される。
【００１９】
次に本発明の形態におけるシートバッファリング部１５１の動作に関して説明する（図２〜１１参照）。
【００２０】
このシートバッファリング部が有効に機能するときは、上記不図示の操作パネルにより、少なくとも2枚以上の連続するシートをシート反転パス１７０にてシートの表裏をスイッチバック反転するモード（ＮｔｏＮ片面）を選択したときであり、すなわち従来例にたとえると、シート反転パス部１７０で前シートの端をフラッパ１５４・１５５から抜けるまで搬転ローラ１７１で搬送し、シートを一時停止させ、その後排紙ローラ１８０方向へ向けて搬転ローラ１７１で排出するまでの時間を、次シートの先端がシート反転パス１７０部に突入してくるまでの短い時間で行わなければならないときである。
【００２１】
詳細には、上記後続紙がシート反転部１７０に突入してくるまでに、前シートをシート反転部１７０でスイッチバックさせて、シート端部同士を衝突させないようにしているわけだが、この前シートのスイッチバックにかけられる時間は、画像形成時のシート搬送速度を一定にするなら単位時間あたりの画像形成枚数が増えるとともに前シートの後端と次シートの先端までの時間が短くなり、この紙間を狭くすればするほど反転ローラ１７１でシートを増速させて前記紙間を広げたり、増速距離を稼ぐため反転ローラ１７１を定着ローラ１５０から遠ざけることが必要になったり、画像形成装置１外に別途反転装置をもつ必要性が発生した。これにより装置をコンパクトにすることが難しくなる。また、上記シートの衝突防止のマージンを削るとシートの安定搬送性が低下してしまうことになる。
【００２２】
そこで、複数シートの片面モード時のバッファリングについて説明する。
【００２３】
まず、定着器１５０から排出されてくるシートは、ホームポジションに配置される整合フラッパ１５２（図２参照：中間位置）の上を通過し、バッファローラ１５３に受け渡され下流に搬送される（図３参照）。このとき、定着器１５０の上流にあるシート検知センサ１４０で、シート後端が通過したことを検知後所定量（ここでは、整合フラッパ１５２をシートが抜けるまで）シートをバッファローラ１５３で搬送したら、整合フラッパはソレノイド（不図示）によりバッファパス１６０と交差する上位置（図４参照）に上昇させ、バッファローラ１５３の搬送を停止する（図３参照）。その後、バッファローラ上１５３ａを軽搬送力になる上位置にソレノイド（不図示）により移動させる。その後バッファローラ１５３の逆回転（図５参照）によりシート後端をストッパ１６１方向へ搬送する。このとき、シートを所定量（所定量（１）：ここではシート後端が整合フラッパ１５３部まで達したら）搬送したら、整合フラッパ１５２を中間位置のホームポジションに戻す（図６参照）。さらにシートを所定量（所定量（２）：ここではシートがストッパ１６１に突き当たったら）搬送したら、バッファローラ１５３の搬送を停止し、整合フラッパ１５２をシート保持位置である下位置（図７参照）に先ほどとは別のソレノイド（不図示）にて移動させる。その後バッファローラ１５３は軽圧のまま正転させることになる。
【００２４】
次に、バッファリングする後続紙が定着器１５０上流にあるシート検知センサー１４０でシート後端が抜けたことを検知後所定量（ここでも、整合フラッパ１５２をシートが抜けるまで）シートを軽圧状態のバッファローラ１５３ａで搬送し、整合フラッパ１５２をバッファパス１６０と交差する上位置に上昇させ（図８参照）、バッファローラ１５３の搬送を停止する。その後、バッファローラ１５３ａを逆転させ後続紙もストッパ１６１へ搬送する。シートを所定量（所定量（１）：ここではシート後端が整合フラッパ１５３部まで達したら）搬送したら（図８状態）、整合フラッパ１５２を中間位置のホームポジションに戻す（図９参照）。さらにシートを所定量（所定量（２）：ここではシートがストッパ１６１に突き当たったら）搬送したら、バッファローラ１５３の搬送を停止させる。
【００２５】
ここで、バッファリングするシートが3枚以上あるときは、2枚目のシートと同様にバッファリングすることになる。所定のバッファリングが終了すると、整合フラッパ１５２をホームポジジョンである中間位置に移動させる。その後バッファローラ１５３の圧が増加される位置である下位置状態にして、正転させることでシート束を反転ローラ１７１方向に搬送する。
【００２６】
このような動作により、後続紙先端が整合フラッパ１５２部に到達するときには、前紙後端は整合フラッパ１５２の下に必ず位置しており、シート同士の衝突を防ぐことができる。また、整合フラッパ１５２のホームポジションをバッファパス１６０間の略中央にしていることにより、従来例では略紙間分の時間でシート搬送ローラを停止し、反転し所定量搬送しなければならなかったのに対し、本実施例においては、紙間分の時間と後続紙がバッファローラ１５３に到達するまでの時間を加えることができるため、シート搬送安定性が向上することが可能になる。
【００２７】
上記バッファリング手段は、反転手段１７０より上流に位置する。これによりシートの画像形成順序をシートの順番どおりに行うと、バッファリング部でシートの重ね順序が逆になってしまい、画像形成装置1から排出時ページ順番が狂ってしまう。
【００２８】
そこで本実施例においては図１４に示すとおり、不図示の操作部より入力される設定により（ここでは、ＮｔｏＮ片面）バッファリングするシート束のなかで画像形成順序を逆転させている。この際、通常のバッファリング枚数が２枚なら１部中のシート枚数が偶数のときは最終シート（Ｎ）と一つ前のシート（Ｎ−１）の２枚がバッファリングされ排出される。また、１部中のシート枚数が奇数のときは１部中の最終バッファ時には、最終シート（Ｎ）と一つ前のシート（Ｎ−１）ともう一つ前のシート（Ｎ−２）の３枚がバッファリングすることにより、１部中の最終シートが１枚で排出することを防止している。これは、後述する後処理装置における処理時間不足による画像形成装置１の生産性低減を防止するためであり、後処理装置における処理時間確保のために、１部中の最初のバッファリング枚数を増やして３枚にすることも可能である。この際は先のシート枚数が偶数と奇数の時の最終バッファリング形態が逆にすることで可能になる。
【００２９】
本実施例の構成において両面モードを設定されたときには、反転部１７０でのシートの反転時間が略片面モードの時の倍になるため、本実施例においてはバッファリングしない従来例同等の反転動作を行っても、シートの高速スイッチバックを行わず、かつコンパクトな画像形成装置を提供することが可能である。
【００３０】
また、本実施例の構成において、整合フラッパ１５２とバッファローラ１５３の駆動をソレノイドにより行っていたが、モータであっても同様の効果が得られる。さらに、本実施例の構成において、バッファリングされたシートの整合は、シート搬送方向のみで行っているが、シート搬送方向と直行する方向も整合板にて整合することも可能であり、この構成を加えると後述する後処理装置においてパンチ手段があるときに、バッファリングされたシート同士でずれなく穴が開けられるようにもなる。
【００３１】
本実施例において画像形成するシートサイズが長いものをバッファリングする際には、定着ローラ１５０から反転ローラ１７０までの距離をシートサイズ以上にできれば問題ないが、そのようなスペースがないときは、バッファリング中は反転ローラ１７０を離間することで、後続紙の搬送負荷にならないようにすることができる。このような構成により、定着ローラ１５０から反転ローラ１７０までの距離を短くでき、従来例のようにシートサイズにより移動させる部材がないため、コンパクトにできる。
【００３２】
次に、上記バッファリング動作時に後処理モードで例えばステイプルモードが設定されているときの後処理の動作を説明する。
【００３３】
排紙ローラ１８０から排出されたシート束は、後処理装置２内の入り口パス２０１に受け渡された後、ソートパス２１２を通りソートパス排紙ローラ２１３より処理トレイ２２０へと画像形成面を下向きにして排出される。その際シートサイズに応じて移動可能な先端突き当て２１１につきあてることで、ステイプル前の処理トレイ２２０での整合性を向上させている。その後毎回少なくとも２枚以上のシートを所定回数処理トレイ２１０で整合した後、ステイプラ２３０でシートを綴じ後、束排出手段２４０でシート束を移動し、束排出ローラ２５０で積載トレイ２５１に束を排出することになる。
【００３４】
上述した画像形成装置１内でのシートバッファリングの効果に加えて、シート束を後処理（例えば、ステイプル処理等）する時間も、通常の紙間時間プラスシートバッファリング時間分も当てることができるため。後処理含めた画像形成システムにおいて生産性を高めることができるメリットもある。
【００３５】
また、本実施例では後処理装置２を含めた画像形成システムで動作を説明したが、後処理装置２が接続されず、排紙ローラ１８０の下流に積載トレイを配置した画像形成装置においても、同様の効果が得られる。
【００３６】
本実施例では、シートバッファリングは2枚で行ったが、後処理装置２の後処理時間（ステイプル・サドルステッチ等）を稼ぐためにシートバッファリング枚数を増やしても可能である。
【００３７】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００３８】
図１２は、本実施の形態に係わるシートバッファリング部１５１の断面を示す図である。先の実施例においてはシートバッファリング部での後続紙のシート搬送補助手段としてバッファローラａ１５３を使用したが、本実施例のシート搬送補助手段は弾性変形可能な回転部材１９８（ここではゴムパドル）を用いて、後続紙をストッパ１６１方向へ搬送するように構成したものであり、この際のバッファローラ１５３は先の実施例での軽圧位置ではバッファローラ上１５３ａはバッファローラ下１５３ｂから離間した位置でシート搬送の抵抗を減らしている。
【００３９】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００４０】
図１３は、本実施の形態に係わるシートバッファリング部１５１の断面を示す図である。先の実施例においてはシートバッファリング部でのシート順番保護部材として整合フラッパ１５２を用いて行っていたが、本実施例のシート順番保護部材は定着器１５０から排出されるシート後端を引き込む引き込みローラ１９９で実現させた構成である。引き込みローラ１９９は発砲材質（ここではスポンジ）に高摩擦係数の表面層（ここではウレタンゴム）でできており、シート搬送中は常時搬時計回りに回転し、シート後端をストッパに引き込むようにしている。本実施例では引き込みローラ１９９は後続紙を搬送することもできるため、先の実施例のように後続シート搬送補助手段は不要になる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の断面構成を示す図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るバッファリング部の断面構成を示す図。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るバッファリング部の断面構成を示す図。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るバッファリング部の断面構成を示す図。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るバッファリング部の断面構成を示す図。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るバッファリング部の断面構成を示す図。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係るバッファリング部の断面構成を示す図。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係るバッファリング部の断面構成を示す図。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係るバッファリング部の断面構成を示す図。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係るバッファリング部の断面構成を示す図。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係るバッファリング動作のフローチャート図。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係るバッファリング部の断面構成を示す図。
【図１３】本発明の第３の実施の形態に係るバッファリング部の断面構成を示す図。
【図１４】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成順序を示す図。
【図１５】従来例の形態に係るバッファリング部の断面構成を示す図。
【符号の説明】
【００４２】
１  画像形成装置
２  後処理
１４０  シート検知センサ
１５０  定着器
１５１  バッファリング部
１５２  整合フラッパ
１５３  バッファローラ
１５４  反転フラッパ
１５５  反転フラッパ
１７０  反転部
１７１  反転ローラ
１８０  排紙ローラ
【図１】
2005164785.tif 000003
【図２】
2005164785.tif 000004
【図３】
2005164785.tif 000005
【図４】
2005164785.tif 000006
【図５】
2005164785.tif 000007
【図６】
2005164785.tif 000008
【図７】
2005164785.tif 000009
【図８】
2005164785.tif 000010
【図９】
2005164785.tif 000011
【図１０】
2005164785.tif 000012
【図１１】
2005164785.tif 000013
【図１２】
2005164785.tif 000014
【図１３】
2005164785.tif 000015
【図１４】
2005164785.tif 000016
【図１５】
2005164785.tif 000017