(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを収容するシート収容部と、
前記シート収容部からシートを繰出す繰出し手段と、
前記繰出し手段により繰出されたシートを搬送する分離手段と、
前記シート収容部と、前記シートに画像を形成する画像形成手段とを結ぶ送紙路上に設けられ、前記分離手段から送り出されたシートを前記画像形成手段へ搬送する搬送手段と、
前記画像形成手段によって片面印刷されたシートを、再び前記画像形成手段へ導くための戻し路と
を備えた画像形成装置において、
前記搬送手段は、前記搬送路と前記戻し路との合流部よりもシート給送方向上流に配置された搬送手段であって、
前記分離手段から送り出されたシートの有無を検知する第１のシート検出手段と、
前記搬送手段から送り出されたシートの有無を検知する第２のシート検出手段とを設けるとともに、
前記第１のシート検出手段が第１枚目のシート後端を検出した際に発せられる信号に基づき前記繰出し手段は第２枚目のシートを繰出し、第２枚目のシート先端が前記第１のシート検出手段に達した際に発せられる信号に基づき前記繰出し手段を停止させて、前記第２枚目のシートを前記第１のシート検出手段の位置で待機させ、前記第２のシート検出手段が第１枚目のシート後端を検出した際に発せられる信号に基づき前記第１のシート検出手段の位置で待機している第２枚目のシートの給送を開始する制御手段とを備えた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、堆積収納されたシートを１枚ずつ繰出し給送するシート給送装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４を用いて従来構成を説明する。図４において、Ｓは紙などのシートであり、一枚ずつ積み重ねて積載テーブル（図示せず）等の上面に堆積収納されている。４０は堆積収納されたシート束の１枚目のシートに対し繰出し力を付与する繰出し手段をなすピックローラ、４１および４２はピックローラ４０により繰出されるシートに抵抗を与える分離手段をなすフィードローラおよびリタードローラ、４３はフィードローラ４１およびリタードローラ４２により送り出されたシートを後段に搬送する一対の搬送ローラ、４４は搬送路上におけるシートの有無を検知するセンサである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成において、シート給送を行う場合、ピックローラ４０から繰出されるシートが１枚ずつ正確に繰出されればよいのだが、シート間の摩擦力や静電気力により第１枚目のシートのみでなく第２枚目以降の複数枚のシートが一緒に連れ出されてしまう場合がある。
【０００４】
例えば図５(ａ)に示すように、ピックローラ４０の駆動時にシートの連れ出しが生じなかった場合は、ピックローラ４０の駆動周期と、センサ４４を通過する第１枚目および第２枚目シート間のシート間隔とが一定に保たれる。
【０００５】
しかし、シートの連れ出しが生じた場合は、第２枚目のシートが既にフィードローラ４１およびリタードローラ４２の付近まで繰出されてしまっているため、ピックローラ４０によるピック動作を一定周期で行うと第２枚目のシートは第１枚目のシートが要した時間よりも短い時間でセンサ４４に到達してしまい、図５(ｂ)に示すように第１枚目のシート後端と第２枚目のシート前端との間隔を、予め設定された間隔よりも狭めてしまう。
【０００６】
また、上記とは逆に、第１枚目のシートは通常に給送されたものの、第２枚目のシートを給送する際にピックローラ４０にスリップが生じたり、あるいはシートの先端位置が規定位置Ｐ（図４参照）よりもピックローラ４０側にシフトした位置から給送された場合には、第２枚目のシートがセンサ４４へ到達するまでに要する時間が、第１枚目のシートの場合よりも長くなり、図５(ｃ)に示すように第１枚目のシート後端と第２枚目のシート前端との間隔を、予め設定された間隔よりも広げてしまう。
【０００７】
ここで、例えば上記構成のシート給送装置を、スイッチバック機構を備えた画像形成装置に適用した場合には、シートの繰出し位置の変動により先行シートと後続シートとの間隔が変動してしまうため、狭められた間隔をなすシート間でのスイッチバック動作を正確に行えないという欠点を招いていた。
【０００８】
本発明の目的は、シート給送を常に一定の位置から開始し、一定のシート間隔で正確に搬送することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、シートを収容するシート収容部と、
前記シート収容部からシートを繰出す繰出し手段と、
前記繰出し手段により繰出されたシートを搬送する分離手段と、
前記シート収容部と、前記シートに画像を形成する画像形成手段とを結ぶ送紙路上に設けられ、前記分離手段から送り出されたシートを前記画像形成手段へ搬送する搬送手段と、
前記画像形成手段によって片面印刷されたシートを、再び前記画像形成手段へ導くための戻し路と
を備えた画像形成装置において、
前記搬送手段は、前記搬送路と前記戻し路との合流部よりもシート給送方向上流に配置された搬送手段であって、
前記分離手段から送り出されたシートの有無を検知する第１のシート検出手段と、
前記搬送手段から送り出されたシートの有無を検知する第２のシート検出手段とを設けるとともに、
前記第１のシート検出手段が第１枚目のシート後端を検出した際に発せられる信号に基づき前記繰出し手段は第２枚目のシートを繰出し、第２枚目のシート先端が前記第１のシート検出手段に達した際に発せられる信号に基づき前記繰出し手段を停止させて、前記第２枚目のシートを前記第１のシート検出手段の位置で待機させ、前記第２のシート検出手段が第１枚目のシート後端を検出した際に発せられる信号に基づき前記第１のシート検出手段の位置で待機している第２枚目のシートの給送を開始する制御手段とを備えたことにより達成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図１、図２および図３を用いて説明する。
【００１１】
図１において、Ｓは紙などのシートであり、一枚ずつ積み重ねて積載テーブル（図示せず）等の上面に堆積収納されている。３ａは堆積収納されたシート束の１枚目のシートに対し繰出し力を付与する繰出し手段をなすピックローラ、３ｂ1および３ｂ2はピックローラ３ａにより繰出されるシートに抵抗を与える分離手段をなすフィードローラおよびリタードローラ、１２ｃはフィードローラ３ｂ1およびリタードローラ３ｂ2により送り出されたシートを後段に搬送する一対の搬送ローラ、Ｓ１はフィードローラ３ｂ1およびリタードローラ３ｂ2から送り出されたシートの有無を検知する第１のセンサ、Ｓ２は搬送ローラ１２ｃから送り出されたシートの有無を検知する第２のセンサである。
【００１２】
次に図２を用いてシート給送動作を説明する。図２(ａ)はピックローラ３ａによるピック動作時にシートの連れ出しが生じなかった場合のタイムチャートである。この場合、第１枚目のシートがピックローラ３ａにより繰出され、シート先端をセンサＳ２が検知すると搬送ローラ１２ｃによりシートは搬送されるため、ピックローラ３ａの回転駆動は停止される。搬送ローラ１２ｃによるシート搬送に伴い第１枚目のシート後端がセンサＳ１を抜けると、第２枚目のシートに対する１回目のピック動作が開始される。
【００１３】
第２枚目のシートがピックローラ３ａにより繰出され、センサＳ１が第２枚目のシート先端を検知するとピックローラ３ａの回転駆動は一旦停止され、第２枚目のシートはセンサＳ１の位置にて待機状態となる。
【００１４】
次に第１枚目のシートに対し規定通りのシート間隔が保てるタイミングに達した時点で第２枚目のシートに対する２回目のピック動作を実行し、シート間隔を一定に保った状態で搬送が行われる。
【００１５】
図２(ｂ)はピック動作時にシートの連れ出しが生じてしまった場合のタイムチャートである。図２(ａ)同様に第１枚目のシートが搬送され、第２枚目のシートに対しても同様に１回目のピック動作が行われる。この場合、第２枚目のシートは連れ出されているためにセンサＳ１に速く到達するが、ピックローラ３ａを規定通りのシート間隔が保てるタイミングまで停止することで第２枚目のシートの連れ出しを補正し、続く２回目のピック動作によりシート間隔を一定に保ち搬送することが可能になる。
【００１６】
図２(ｃ)はピックローラ３ａがスリップしたり、あるいはシートの先端位置が規定位置Ｐ（図１参照）よりもピックローラ３ａ側にシフトして置かれていた場合におけるタイミングチャートである。
【００１７】
この場合も上記と同様に第１枚目のシートが搬送され、第２枚目のシートに関しても同様に１回目のピック動作が行われる。第２枚目のシートはピックローラ３ａのスリップ等で遅れて繰出されるためセンサＳ１に遅く到達するが、規定通りのシート間隔が保てるタイミング、あるいは搬送しても支障がないと判断された状態であれば２回目のピック動作を行い、シート間隔を一定に保ち搬送することが可能になる。
【００１８】
なお、第１枚目のシートに関しては、規定位置Ｐからの繰出しとしてもよいし、予め第１枚目のシートをセンサＳ１の位置まで繰出しておき、センサＳ１の位置から搬送を開始させるようにしてもよい。但し、後者の場合は上位装置からの給送命令等を受信したことを契機として第１枚目のシートをセンサＳ１の位置まで送り出すようにする必要がある。その理由は、例えば上記のシート給送装置をプリンタ等の画像形成装置に適用した場合、画像形成装置が印刷待機状態中であるにもかかわらずシートをセンサＳ１の位置まで搬送してしまうと、フィードローラ３ｂ1とリタードローラ３ｂ2とによってシートが挟持された状態で待機することとなるため、シート補給の際にシート収納部を引き出すとシートが破損するなどダメージを与えてしまうからである。
【００１９】
図３には上述したシート給送装置を適用した画像形成装置システムが示されている。画像形成装置システムは、画像形成装置１およびシート取扱装置２によって構成される。本実施例において、画像形成装置１としては、感光体を用い、周知の電子写真プロセスによりシート材上にトナー像を記録形成するレーザプリンタが例示されている。また、シート取扱装置２としては、プリンタ１から排出されたシートにステープル処理を施すことが可能なフィニッシャが例示されている。
【００２０】
プリンタ１において、３,４,５はシート収容部であり、シート材としての用紙を収容している。６は感光ドラムで、コントローラ（図示せず）からの信号に基づいて矢印の方向へ回転を始める。感光ドラム６が回転を開始すると、コロナ帯電器（図示せず）によって感光ドラム６表面は均一に帯電される。帯電した感光ドラム６には露光装置（図示せず）から出射されたレーザビームによって静電潜像が形成される。静電潜像は現像装置７の位置に到達するとトナーによって現像され、感光ドラム６上にトナー像として可視化される。こうして周知の電子写真プロセスにより形成されたトナー像は転写器８によりシート収容部３,４,５または後述する戻し路１４から送り出されてきた用紙に転写される。９は定着装置であり、本実施例において定着装置は、互いに圧接させた熱ローラと加圧ローラとから構成されており、用紙に転写されたトナー像を定着させる。１０はゲートで、搬送される用紙の方向を切り替える機能を有する。
【００２１】
なお、プリンタ１内に構成された用紙搬送路に関し、以下の説明においては、便宜上、シート収容部３,４,５−画像形成手段６,７,８−プリンタ１のシート排出口１１を連絡する用紙搬送路１２を「送紙路」と呼ぶ。また、１３は「引込み路」と呼ぶこととし、画像形成手段６,７,８に対し用紙搬送方向下流側の送紙路１２から分岐して設けられており、ゲート１０の切り替え制御により定着装置９から送り出されてきた用紙を選択的に引き込む。また、１４は「戻し路」と呼ぶこととし、引込み路１３の途中から分岐し、その終端を画像形成手段６,７,８に対し用紙搬送方向上流側の送紙路１２に合流させて設けられている。
【００２２】
なお、図３において、１５はゲート１０の前段に設けられた搬送ローラ対、１６はゲート１０の後段に設けられた排出ローラ対、１７,１８は引込み路１３上に設けられた正転／逆転切り替え可能な搬送ローラ対、１９は引込み路１３に引き込まれた用紙を戻し路１４に送り出すか、あるいは再び送紙路１２側へ戻してプリンタ１の排出口１１から用紙を排出させるかを切り替えるためのゲートである。
【００２３】
上記構成により、片面印刷済みの用紙の印刷面を上に向けたままの状態でプリンタ１から排出させる場合（以下、「フェースアップ排出モード」と称する。）は、定着装置９から送り出された用紙を送紙路１２に沿ってそのまま排出口１１から排出し、フィニッシャ２側へ送り出す。
【００２４】
また、片面印刷済みの用紙の印刷面を下に向けた状態でプリンタ１から排出させる場合（以下、「フェースダウン排出モード」と称する。）は、定着装置９から送り出された用紙を、搬送ローラ対１５およびゲート１０の案内により引込み路１３に引き込み、用紙後端が引込み路１３内の所定位置に到達したタイミングで搬送ローラ対１８を引き込み時とは逆方向に回転させて、用紙を排出ローラ対１６側へ搬送し、排出口１１から排出してフィニッシャ２側へ送り出す。
【００２５】
また、用紙の両面に印刷を行う場合は、定着装置９から送り出されてきた用紙を引込み路１３へ引き込み、この引き込んだ用紙を戻し路１４に送り出すことによって、片面印刷済みの用紙を再び画像形成手段６,７,８に送り込み、これによって両面印刷が実行される。
【００２６】
なお、図２において、３ａ,４ａ,５ａはシート収容部３,４,５に収容された用紙を繰り出すピックローラ、３ｂ,４ｂ,５ｂは一般にフィードローラとリタードローラから構成されることで知られる分離ローラである。分離ローラ３ｂ,４ｂ,５ｂは、ピックローラ３ａ,４ａ,５ａによって繰り出された用紙が複数枚重なった状態で搬送されるのを防止しながら用紙を一枚ずつ送紙路１２へ供給する機能を有するとともに、図２に示したタイムチャートに基づく制御が行われる。
【００２７】
１２ａ,１２ｂ,１２ｃ,１２ｄは送紙路１２内の用紙を搬送する搬送ローラ対、１２ｅは感光ドラム６上に形成されたトナー像を用紙へ転写させるタイミングに同期させて、用紙の搬送を行うレジストローラ対である。１４ａ,１４ｂ,１４ｃは、戻し路１４内の用紙を搬送する搬送ローラ対である。
【００２８】
次にフィニッシャ２の構成を説明する。フィニッシャ２は、その搬入口２０がプリンタ１の排出口１１と連絡するように接続される。フィニッシャ２内には、搬入口２０と排紙トレイ２１とを連絡する送紙路２２と、送紙路２２上に設けられた分岐点（ゲート２３近傍）と排紙トレイ２４とを連絡する送紙路２５と、送紙路２２および送紙路２５内の用紙を排紙トレイ２１,２４に向けて搬送する搬入ローラ対２６および搬送ローラ対２７,２８,２９,３０,３１が設けられている。なお、３２は排紙トレイ２１側に排出された用紙束に対しステープル処理を施すステープラを示す。
【００２９】
上記構成により、フィニッシャ２は、プリンタ１の排出口１１から送り出されてきた用紙を搬入口２０から導入し、ステープル処理が必要な場合は、用紙を排紙トレイ２１側へ搬送し、作業用トレイ３３上に用紙を積み重ねて行き、所定枚数の用紙が積載されたならば、ステープラ３２によりステープル処理を行い、排出装置（図示せず）によりステープル処理された用紙束を排紙トレイ２１上へ排出する。
【００３０】
また、ステープル処理を必要としない場合は、ゲート２３により用紙を送紙路２５側へ案内し、搬送ローラ対２９,３０,３１により排紙トレイ２４上へ用紙を排出する。
【００３１】
なお、排紙トレイ２１,２４は、いずれも矢印方向へ昇降移動可能に設けられており、トレイ上の用紙積載量に応じてフィニッシャ２の各排出口に対し各トレイの上面が、予め設定された位置関係をなすように制御される。
【００３２】
以上の様な画像形成装置システムにおいては、シートの方向を切り替えたり、シート面を反転させたりするためのスイッチバック機構（ゲート１０,１９,２３の部位）が複数存在しており、これらゲート１０,１９,２３の切り替え動作を正確に行わせるためにも一定のシート間隔を保証し、当該シート間隔を用いてゲート１０,１９,２３の切り替え動作を行わなくてはならない。
【００３３】
本発明のシート給送装置を採用することによりシート間隔を一定に維持することが可能になり、画像形成装置システムに適用した場合には、スイッチバック機構部におけるシートジャム等の発生が少なく、きわめて安定したシート搬送が実現される。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、シート給送を常に一定の位置から開始し、一定のシート間隔で正確に搬送することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す概略構成図。
【図２】本発明の動作を示すタイミングチャート。
【図３】本発明の適用例を示す全体構成図。
【図４】従来技術を示す概略構成図。
【図５】従来技術の動作を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
３ａ…ピックローラ、３ｂ1…フィードローラ、３ｂ2…リタードローラ、１２ｃ…搬送ローラ、Ｓ１,Ｓ２…センサ。
【図１】
0003734002.tif 000002
【図２】
0003734002.tif 000003
【図３】
0003734002.tif 000004
【図４】
0003734002.tif 000005
【図５】
0003734002.tif 000006