(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を積載保持する給紙台と、該給紙台から用紙を送り出す給紙ローラを備えるストレート給紙装置、用紙を収容する給紙トレイと、該給紙トレイから用紙を送り出す給紙ローラと、該給紙ローラで送り出した用紙を搬送する搬送ローラとを備える複数の本体給紙装置、及び、前記ストレート給紙装置と前記本体給紙装置に連結し、一方向回転時には前記本体給紙装置を駆動し、他方向回転時には前記ストレート給紙装置を駆動する正逆転可能な駆動装置を備える画像形成装置において、前記ストレート給紙装置により給紙搬送する用紙種により、前記ストレート給紙装置の駆動速度を前記駆動装置の制御により個別に設定可能としてなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、前記本体給紙装置の搬送経路下流で且つ前記ストレート給紙装置からの搬送経路との合流点より搬送経路上流近傍に用紙の有無を検知する第１の用紙検知装置を配し、前記ストレート給紙装置の搬送経路下流で且つ前記合流点より搬送経路上流に用紙の有無を検知する第２の用紙検知装置を配してなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２の画像形成装置において、前記ストレート給紙装置の駆動切り替え動作時に前記駆動装置の停止を滑らかにスローダウンしてゆくように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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来の一般的な複写機やプリンタ等の画像形成装置を図１に示す。図中１は光学ユニット、２はプロセスカートリッジユニット（ＰＣＵ）、３は現像ユニット、４は転写ベルト、５はレジストローラ、６はストレート給紙トレイ、７ａは第１給紙トレイ、７ｂは第２給紙トレイ、８は両面搬送ユニット、９は両面反転ユニット、１０は定着ベルト、１１は加圧ローラ、１２はトナーボトル、１３は排紙トレイである。
【０００３】
このような画像形成装置では一般的に、図２に示すように、数種の異なる大きさの用紙を収容する装置本体内に複数設けられた給紙トレイ７ａ、７ｂと、これらの給紙トレイ７ａ、７ｂから用紙を装置本体内に設けられた用紙搬送経路へと送り出す給紙ローラ１５ａ〜１５ｃと、給紙トレイ７ａ、７ｂから給紙ローラ１５ａ〜１５ｃまで用紙を移動させるピックアップローラ１４ａ〜１４ｃと、用紙をさばいて一枚ずつ給紙するためのリバースローラ１６ａ〜１６ｃとからなる給紙装置が用いられる。
【０００４】
このような給紙装置から送り出された用紙は、搬送経路上に設けた搬送ローラ１７ａ、１７ｂ、１８に受け渡され、用紙搬送方向下流の画像形成部（光学ユニット１〜転写ベルト４）へと受け渡される。そして、画像形成部の用紙搬送方向上流側に位置するレジストローラ５で用紙スキューを補正し、画像形成部で作像された画像を正しく用紙に転写させる。
【０００５】
ここで、用紙はレジストローラ５に突き当たるまで搬送ローラ１７ａ、１７ｂ、１８により搬送され、さらにその状態から搬送ローラ１７ａ、１７ｂ、１８のみを若干量駆動することにより図３に示すように用紙Ｐにタルミを生成し、用紙Ｐの先端がレジストローラ５にならった状態で前記画像形成部へと搬送させる。なお図３（ａ）は本体給紙時、同（ｂ）はストレート給紙時である。
【０００６】
画像形成部では、光学ユニット１より感光体ドラム２に画像情報を照射し、電子写真方式を用いてトナー画像を形成し、転写ベルト４により用紙に画像を転写する。画像を転写した用紙は後流側の定着ベルト１０と加圧ローラ１１の間を通して画像を定着され、排紙トレイ１３または両面反転ユニット９や図示しないフィニッシャ、４ビンプリントポスト等の後処理装置へと搬送される。
【０００７】
このような画像形成装置では、給紙トレイは一般的に装置全体サイズを最小限にする観点から、図１に示す例のように画像形成部の下方に配置されることが多い。このため、給紙装置からレジストローラ５を経て画像形成部へと続く用紙搬送経路は大きく湾曲したものとなる。しかしながら、厚紙やＯＨＰ等の用紙は用紙のこしが普通紙に比べて強いことや、用紙表面に傷がつきやすいため、湾曲した搬送経路上を搬送するのは好ましくない。
【０００８】
そのため、前記搬送経路とは別に、よりストレートな搬送経路により用紙を搬送することができる給紙装置（６、１４ｃ〜１６ｃ）を設けることが一般的である。このストレート給紙装置は、装置本体内の給紙装置と異なり、画像形成部への用紙搬送方向上流側に搬送方向延長線に沿って配置されることが一般的である。
【０００９】
図４に示すように、本体給紙装置２１は、給紙トレイ７ａ、７ｂ及び給紙トレイ７ａ、７ｂごとのローラ群１４ａ、１４ｂないし１７ａ、１７ｂ及び共通の搬送ローラ１８により構成される。この本体給紙装置２１は、ステッピングモータ１９ａにより駆動される。各給紙ローラ１５ａ、１５ｂにはクラッチ２０ａが設けてあり、ピックアップローラ１４ａ、１４ｂ、リバースローラ１６ａ、１６ｂは、それぞれ給紙ローラ１５ａ、１５ｂに同期して動作する。これらピックアップローラ１４ａ、１４ｂ及び給紙ローラ１５ａ、１５ｂは、用紙Ｐの搬送方向に回転して用紙送り動作をとるが、リバースローラ１６ａ、１６ｂには用紙Ｐの搬送方向とは逆の回転駆動が常に掛かり、用紙Ｐを給紙トレイ７ａ、７ｂ側へと戻す作用をとる。またリバースローラ１６ａ、１６ｂは、図示せぬがトルクリミッタを有しており、用紙Ｐが存在しない状態及び用紙Ｐが一枚存在する状態では、給紙ローラ１５ａ、１５ｂの回転方向に連れ回りし、用紙Ｐが２枚以上存在する場合には上述した本来の回転方向に回転するように設定される。給紙ローラ１５ａ、１５ｂに連結されたクラッチ２０ａは給紙開始時から接続し、用紙Ｐが給紙ローラ１５ａ、１５ｂの位置を通過する直前に切断することで、用紙のさばき性能を向上させている。
【００１０】
ストレート給紙装置２２では、ＤＣモータ１９ｂより駆動力を得て、給紙ローラ１５ｃに接続するクラッチ２０ｂにより給紙動作を行う。このストレート給紙装置２２のローラ構成は本体給紙装置２１と同じであり、その機能、動作も同じである。ストレート給紙装置２２により搬送された用紙Ｐは、レジストローラ５に突き当たるまで搬送され、前述と同様の用紙先端補正の動作をとる。この補正動作を行う際、ストレート給紙装置２２の給紙ローラ１５ｃに対するクラッチ２０ｂは、用紙Ｐが給紙ローラ１５ｃの位置を通過する直前に切断され、レジストローラ５と給紙ローラ１５ｃの間で用紙Ｐの引っ張り合いが急激に発生する（図５参照）。
【００１１】
このため、クラッチ切断のショックが用紙Ｐを介して画像形成部に対して影響し、画像の乱れとなる。また、図示のようにストレート給紙装置２２の駆動源がレジストローラ５の駆動源と同じモータであると、前記のようなショックが駆動系を通じてレジストローラ５の回転に直接影響するため、画像形成部に対する影響が大きい。
【００１２】
このような問題を回避するためには、ストレート給紙装置２２とレジストローラ５の間に搬送ローラを追加するか、ストレート給紙装置２２の駆動源を専用モータあるいはレジストローラ駆動用とは全く別の駆動源から得る必要がある。しかしながら、搬送ローラの追加や専用モータの追加は、画像形成装置のコストや装置サイズの増加に直結するものであり、容易ではない。また、別の駆動源から駆動を得る場合、ストレート給紙装置２２のリバースローラ１６ｃに掛かるトルクリミッタの負荷がその駆動源に掛かることになるため、駆動源とするモータの大トルク化が不可欠となる。
【００１３】
本発明は前記従来の給紙搬送に関わる問題を解消できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る画像形成装置は、上記目的を達成するために、用紙を積載保持する給紙台と、該給紙台から用紙を送り出す給紙ローラを備えるストレート給紙装置、用紙を収容する給紙トレイと、該給紙トレイから用紙を送り出す給紙ローラと、該給紙ローラで送り出した用紙を搬送する搬送ローラとを備える複数の本体給紙装置、及び、前記ストレート給紙装置と前記本体給紙装置に連結し、一方向回転時には前記本体給紙装置を駆動し、他方向回転時には前記ストレート給紙装置を駆動する正逆転可能な駆動装置を備える画像形成装置において、前記ストレート給紙装置により給紙搬送する用紙種により、前記ストレート給紙装置の駆動速度を前記駆動装置の制御により個別に設定可能としてなることを特徴とする。
【００１５】
同請求項２に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１の画像形成装置において、前記本体給紙装置の搬送経路下流で且つ前記ストレート給紙装置からの搬送経路との合流点より搬送経路上流近傍に用紙の有無を検知する第１の用紙検知装置を配し、前記ストレート給紙装置の搬送経路下流で且つ前記合流点より搬送経路上流に用紙の有無を検知する第２の用紙検知装置を配してなることを特徴とする。
【００１６】
同請求項３に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１または２の画像形成装置において、前記ストレート給紙装置の駆動切り替え動作時に前記駆動装置の停止を滑らかにスローダウンしてゆくように制御することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお以下では従来と共通する部分には共通する符号を付すにとどめ重複する説明は省略する。
図６は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す。ただし給紙装置周り以外は省略して示してある。図示のように、本体給紙装置２１及びストレート給紙装置２２を構成するピックアップローラ１４ａ〜１４ｃ、給紙ローラ１５ａ〜１５ｃ、リバースローラ１６ａ〜１６ｃ、搬送ローラ１５ａ〜１５ｃは従来の装置と同じ構成である。
【００１９】
本体給紙装置２１を駆動する給紙駆動モータであるステッピングモータ１９ａからの駆動系も従来装置と同じ構成であるが、搬送ローラ１８の駆動ギアに連結したギア２３、タイミングベルト、ギア２４によりストレート給紙装置２１の給紙ローラ１５ｃの駆動ギアへ駆動力を伝達するようになっている。
【００２０】
図７に示すように、ギア２３はワンウェイクラッチ２５を介して本体給紙駆動系から駆動力を得ている。これにより、給紙駆動系が正転する場合には本体給紙装置２１のみが駆動され、本体給紙装置２１が逆転する場合にのみストレート給紙装置２２に駆動力が伝達され、同一の駆動源であるステッピングモータ１９ａの制御で、本体給紙装置２１及びストレート給紙装置２２を制御できる。またワンウェイクラッチ２５を介在させていることにより、ストレート給紙装置２２において発生する負荷トルクが本体給紙装置２１の駆動に対して加算されることがないため、給紙モータ１９ａには従来装置のものからトルクアップさせたものを用いする必要はない。
【００２１】
従来装置では定常回転をとるＤＣモータ１９ｂから駆動力を得、給紙ローラに接続したクラッチのＯＮ／ＯＦＦのみで制御するため、動作時回転速度が一定であるが、本実施形態の装置ではストレート給紙装置２２の動作をステッピングモータ１９ａの制御により行える点が有利である。
【００２２】
また本実施形態装置では、ストレート給紙装置２２の駆動時に本体給紙装置２１を構成する搬送ローラ１７ａ、１７ｂ、１８が逆転する。そのため、２つの給紙装置２１、２２から交互に用紙を給紙する際、本体給紙装置２１から給紙される用紙が搬送ローラ１７ａ、１７ｂ、１８の影響を受けない場所にいる必要がある。
【００２３】
そこで図８に示すように、搬送ローラ１７ａ、１７ｂ、１８を逆転駆動時には非回転とするワンウェイクラッチ２５と、本体給紙装置２１の搬送経路下流で且つストレート給紙装置２２からの搬送経路との合流点２８より上流に設けた用紙有無の検知装置２７と、ストレート給紙装置２２の搬送経路下流で且つ前記合流点より上流に設けた用紙有無の検知装置２６を備えた構成としてある。各給紙装置２１、２２について、他方の給紙装置による給紙が始める前に次に搬送すべき用紙を各搬送経路上に設けた検知装置２６あるいは検知装置２７の用紙検知装置位置まで予め搬送して待機させることが可能となり、用紙間隔の短縮、すなわち画像形成装置のプロダクトタイムを短縮することが可能となる。
【００２４】
本実施形態装置のストレート給紙装置動作について図９を参照して説明する。ステッピングモータ１９ａが逆転駆動を開始し、ギア２３によりストレート給紙装置２２に駆動が伝達されて給紙動作を開始し（ｔ１）、用紙Ｐの先端がレジストローラ５に突き当たり（ｔ２）、所定のたるみが発生する（ｔ３）まではモータ駆動速度をｖ１に設定する。ここでこのモータ駆動速度ｖ１と画像形成部搬送速度ｖｐとが、ｖ１＞＞ｖｐの関係となるようにすることで、給紙開始から画像形成スタート可能となるまでに必要な時間が短縮され、画像形成装置のプロダクトタイムを短縮することが可能となる。画像形成部における作像開始（ｔ３）と同期してレジストローラ５が用紙Ｐの搬送を開始してから用紙後端が給紙ローラを通過（ｔ４）する間、ストレート給紙装置の駆動速度はｖｐより若干速い速度ｖ２（＝ｖｐ＋Δｖ）で駆動する。これは、各給紙装置２１、２２を構成するリバースローラ１６ａ〜１６ｃが常に用紙Ｐに戻し方向の作用を与えるため、各給紙ローラ１５ａ〜１５ｃと用紙Ｐとの間に微小なスリップが発生し、給紙速度が遅くなることを補うためである。また前記の現象は、用紙Ｐの表面の摩擦係数や用紙Ｐの厚さにより程度が異なるため、Δｖの値は用紙Ｐの種類に応じて予め最適な値を準備しておき、通紙する用紙Ｐの種類に応じて駆動速度を変更することで、用紙の種類に関係なく安定した搬送性能を得ることができるようになる。また、用紙Ｐがレジストローラ５から画像形成部へと搬送され、用紙Ｐの後端が各給紙ローラ１５ａ〜１５ｃの位置を通過する前にストレート給紙装置２２の駆動開始、すなわち本体給紙装置２１の駆動を停止するとき、ステッピングモータの制御は図９にｔ４’→ｔ４で示すように行い、ストレート給紙装置２２の給紙ローラ１５ｃの停止を連続的に行う。これにより、クラッチＯＦＦによる非連続的な駆動変化によるショックを回避することができる。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１に係る画像形成装置は、以上説明してきたように、ストレート給紙装置の駆動を本体給紙装置駆動系からワンウェイクラッチを備えたギアを介して得ているため、本体給紙装置駆動系を正逆転回転させることで、ストレート給紙装置と本体給紙装置という２つの給紙装置を相互に影響すること無く制御することができ、またストレート給紙装置の駆動スピードを可変に設定することができるので、用紙の種類に応じて適正な搬送を行うことができ、画像形成部に与える影響を低減することができるという効果がある。
【００２６】
請求項２の画像形成装置においては、以上説明してきたように、本体給紙装置とストレート給紙装置の動作が他方の動作に影響無く、且つ各々の装置から搬送する用紙の位置を検知する手段を有するようにしたことで、上記共通の効果に加え、生産性を向上させることができるという効果がある。
【００２７】
請求項３の画像形成装置においては、以上説明してきたように、ストレート給紙装置の駆動オフ動作を滑らかに行うので、上記共通の効果に加え、画像形成部に与える影響を低減することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の一般的な複写機やプリンタ等の画像形成装置を示す概念的断面図である。
【図２】図１の画像形成装置の給紙装置部分の概念的断面図である。
【図３】同給紙形態を示す概念的断面図である。
【図４】同給紙装置の詳細構成を示す概念的断面図（Ａ）と給紙動作を示す斜視図（Ｂ、Ｃ）である。
【図５】同給紙形態を示す概念的断面図である。
【図６】本発明の一実施形態装置の詳細構成を示す概念的断面図である。
【図７】図６の実施形態装置の駆動力伝達機構を示す平面図である。
【図８】同レジストローラ周りの構成を拡大して示す概念的断面図である。
【図９】同動作のタイムチャートである。
【符号の説明】
１  光学ユニット
２  プロセスカートリッジユニット（ＰＣＵ）
３  現像ユニット
４  転写ベルト
５  レジストローラ
６  ストレート給紙トレイ
７ａ  第１給紙トレイ
７ｂ  第２給紙トレイ
８  両面搬送ユニット
９  両面反転ユニット
１０  定着ベルト
１１  加圧ローラ
１２  トナーボトル
１３  排紙トレイ
１４ａ〜１４ｃ  ピックアップローラ
１５ａ〜１５ｃ  給紙ローラ
１６ａ〜１６ｃ  リバースローラ
１７ａ、１７ｂ、１８  搬送ローラ
１９ａ  ステッピングモータ
１９ｂ  ＤＣモータ
２０ａ  クラッチ
２０ｂ  クラッチ
２１  本体給紙装置
２２  ストレート給紙装置
２３、２４  ギア
２５  ワンウェイクラッチ
２６、２７  用紙有無の検知装置
Ｐ  用紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003930329.tif 000008
【図８】
0003930329.tif 000009
【図９】
0003930329.tif 000010