(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面を画像形成したシートを反転して収容し、該シートを整合した後に裏面の画像形成に向けて排出する動作を単票毎に繰り返す中間トレイ装置を有する画像形成装置において、
前記中間トレイ装置へのシート搬入と搬出に応じてシート方向への進退を繰り返してシートを整合するシート整合部材を設け、
該シート整合部材を、シートが搬入される時にシート幅よりも大きい間隔となるような第１シート整合位置とし、シートを整合する時に前記シート幅よりも小さい間隔となるような第２シート整合位置とし、シートを搬出する時に前記シート幅と略同一の間隔となるような第３シート整合位置とするとともに、前記シート整合部材は、第１シート整合位置と第２シート整合位置への移動速度より第３シート整合位置への移動速度を低速にすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記シート整合部材の第２シート整合位置から第３シート整合位置に移動開始する時に、シート面上へ接触を開始し、第３シート整合位置となった時に、シートを搬出させる送出ローラを設けることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に中間トレイ装置を有して両面印字が可能な画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、シート整合部材に関しては、複写機の両面装置、カセットやソータのトレイ整合、あるいは印刷機での給紙台やストック台等で多くの技術が発表されており、そのほとんどがシートを積載するシート束でのシート整合技術として知られている。
【０００３】
このシート束整合では、シート整合部材をシート幅より僅かでも大きい位置に配置させて整合させている。シート幅より狭い位置に出来ないのはシート束の腰の強さにシート整合部材の駆動モータが負けロックしたり、シートの端が折れるという問題があるからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、シート整合部材をシート幅より大きい位置に配置させて整合させると、シート整合部材間で斜めストックされ、再給紙時に斜行拡大を起こしてしまうという問題があった。また、高速になれば成る程シート整合部材によるシートの跳ねっ返り等で整合品質が低下する対策として、整合時のシート整合部材の前進・後退速度を低速にしたり、整合用の機構を追加したりする必要があった。
【０００５】
また、ソータ等のトレイでのストック整合の技術でもシート束での整合技術がほとんどであり、シート幅より狭く整合部材を稼動させている技術もあるが、この技術もシート束である限り上述した問題は避けられない。また、片合わせ整合では、シートの反発力が進退整合側に全てくるために、食い込ませることの整合ズレは大きなものとなってしまうという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、表面を画像形成したシートを反転して収容し、該シートを整合した後に裏面の画像形成に向けて排出する動作を単票毎に繰り返す中間トレイ装置を有する画像形成装置において、前記中間トレイ装置へのシート搬入と搬出に応じてシート方向への進退を繰り返してシートを整合するシート整合部材を設け、該シート整合部材を、シートが搬入される時にシート幅よりも大きい間隔となるような第１シート整合位置とし、シートを整合する時に前記シート幅よりも小さい間隔となるような第２シート整合位置とし、シートを搬出する時に前記シート幅と略同一の間隔となるような第３シート整合位置とするとともに、前記シート整合部材は、第１シート整合位置と第２シート整合位置への移動速度より第３シート整合位置への移動速度を低速とする画像形成装置としたものである。
【０００７】
このように単票毎に処理し、かつ第１乃至第３シート整合位置を設けた構成により、斜行されにくく、かつ簡単で正確にシート整合を実現することができるようになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
図１は、本発明の画像形成装置を示す図であり、片面画像形成は、まず給紙装置１よりシートが送り出され、レジストローラ３に搬送され、感光体５周辺に配置された現像部４、レーザ光学部６、帯電部７、クリーニング部８、転写部９等の画像形成部へ送られ、片面画像が形成される。そして、定着部10に送られ転写されたトナー像がシートに固着される。次に、両面印字モードの信号のもと分岐レバー11が両面搬送路12に向けて回動し、シートを両面部へ搬送させる。
【０００９】
両面部に搬入したシートは、両面搬送路12を経て、再給紙ローラ14を経て、反転整合部13へ送られる。シートは、再給紙ローラ14を離れると止まり、シート整合部材16で搬送方向に対し直角方向の整合を行う。そして、前送りローラ15がシート面へ稼動して再給紙ローラ14に送られ、再給紙ローラ14にて裏面画像形成のためにレジストローラ３に送られ感光体５の画像形成部にて裏面画像が形成され、定着部10を経て本体外へ排出、ストックされる。
【００１０】
ここで、中間トレイ装置とは、両面搬送路12、再給紙ローラ14、反転整合部13、シート整合部材16、前送りローラ15を含めたものをいい、シートを単票毎に処理することを特徴とする。また、シート整合部材16は、図２に示すようにシートの搬送方向と垂直な方向に断面略Ｌ字状またはコの字状で対で設け、このシート整合部材16の間にシートを搬送してシート整合部材16を幅を狭める方向に移動することで整合を行うことができる。
【００１１】
本発明の反転整合部13であるが、シート整合部材16は待機中はシートのＭＡＸサイズより広い幅位置であるホームポジションで待機している。シートが片面印字を終え両面部へ搬送されると、シート整合部材16はシート幅より８〜１０mm広い位置「シート受け入れ位置（第１シート整合位置）」へ移動する。そして、シートが再給紙ローラ14を離れフリーになると、シート整合部材16はシート幅より１〜５mm狭い「シート整合位置（第２シート整合位置）」へと移動する。そして、前送りローラ15がシート面へ稼動して再給紙ローラ14に送られ、再給紙ローラ14にて裏面画像形成のためにレジストローラ３に送られると、シート整合部材16はシート幅と略同一の位置「シート送り出し位置（第３シート整合位置）」へと移動する。
【００１２】
図２は、シート整合動作図であるが、図２（ａ）はシート幅より２mm狭めた「シート整合位置（第２シート整合位置）」であるが、その時のシート状態は図２（ｂ）に示すようにシートが僅か中央が上方に撓むか、シート両サイドが上方に撓んだ状態になる。シート整合前のシートは多少カールがある状態で斜めストックされているが、シート幅より狭く整合するために正確に整合することができる。なお、 余りに狭くするとシートに腰がついたり、紙厚が厚いものほどモータのトルクアップになる。一方で、シート整合部材16の退避後のシートズレが小サイズほどシートの反発力で起きやすくなる。そのために、シート下の載置台より少し浮くかどうかの状態が一番安定しており、シートのカール量にも関係しているが２〜３mm程度狭いのが好ましい。
【００１３】
図３は送り出し時の図である。「シート整合位置（第２シート整合位置）」よりシートを再給紙させるのに、シート整合部材16の負荷を低減させ、給紙力を維持し、再給紙時の斜行を防止するために、ほぼ転写シート幅である０〜１mm広めの「シート送り出し位置（第３シート整合位置）」に移動させる。シート幅のバラツキも考えると0.5〜１mmがより好ましい。
【００１４】
さらに、高速になって来ると「シート整合位置（第２シート整合位置）」から「シート送り出し位置（第３シート整合位置）」への移動速度を他の移動速度より低速にするとシートの反発ズレを低減させることができる。
【００１５】
また、「シート整合位置（第２シート整合位置）」より移動開始する時に、前送りローラ15をシート面へ回動させてシートを押さえてから「シート送り出し位置（第３シート整合位置）」にて再給紙するとズレは良好となる。なお、図３（ｂ）に示すように、従来技術の「シート整合位置（第３シート整合位置）」が無い整合動作をすると、この図のように斜行状態で再給紙されてしまう。
【００１６】
そして、前送りローラ15でシートを再給紙ローラ14へ送り、裏面画像形成へと搬送される。その後、シート整合部材16は、連続両面動作の場合に「シート受け入れ位置（第１シート整合位置）」に移動してシートを待ち、上述した動作を繰り返し、終了の場合に「ホームポジション」に戻り待機する。なお、「ホームポジション」は、「シート受け入れ位置（第１シート整合装置）」と兼用しても良い。
【００１７】
図４は、シート整合動作を説明するフローチャートである。
シート整合部材16は、ホームポジションで待機しており（ステップ１）、両面印字およびシートサイズ選択信号が入りシートが給紙装置１より給紙されると、シート整合部材16は第１シート整合位置に移動し（ステップ２）、1枚のシートが反転整合部13にストック検知される（ステップ３）と、シート整合部材16は第２シート整合位置に移動して整合した（ステップ４）後、シート整合部材16が第３シート整合位置に移動し（ステップ５）、シートが送り出されて終了する（ステップ６）。
【００１８】
ここで、ステップ３のストック完了までにシートのＪＡＭ等の搬送エラーが発生した場合はステップ２に戻る（Ｂ−１）。また、ステップ６で一枚の場合はステップ１に戻り（Ａ）、複数枚（連続印刷）の場合はステップ２に戻る（Ｂ−２）。
【００１９】
図５は、図１に示すような画像形成装置（京セラ製ＦＳ-9000）にて対比評価実験として各サイズ用紙を各５００枚通紙実験した結果を示す図であり、図から判るように、本発明の整合動作が良好であることが判る。なお、実験条件は、Ａが従来の整合であり、第１シート整合位置がシート幅より９mm広く、第２シート整合位置がなく、第３シート整合位置がシート幅より１mm広い条件である。そして、Ｂが本発明の整合であり、第１シート整合位置がシート幅より９mm広く、第２シート整合位置がシート幅より２mm狭く、第３シート整合位置がシート幅より１mm広い条件である。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像形成装置によれば、シート整合部材を、中間トレイ装置が単票毎に処理するようにし、シートが搬入される時にシート幅よりも大きい間隔となるような第１シート整合位置とし、シートを整合する時にシート幅よりも小さい間隔となるような第２シート整合位置とし、シートを搬出する時にシート幅と略同一の間隔となるような第３シート整合位置とすることにより、両面搬送において中間トレイ装置での斜行や斜行によるＪＡＭを簡単な構成で大幅に向上させ、高品質な画像と搬送品質を提供する画像形成装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置を示す構成図である。
【図２】本発明の画像形成装置の第２シート整合位置状態を示す図である。
【図３】本発明の画像形成装置の第３シート整合位置状態を示す図である。
【図４】本発明のシート整合部材の動作を示す図である。
【図５】本発明の画像形成装置の比較評価を示す図である。
【符号の説明】
１：給紙装置
３：レジストローラ
５：感光体
４：現像部
６：レーザ光学部
７：帯電部
８：クリーニング部
９：転写部
１０：定着部
１１：分岐レバー
１２：両面搬送路
１４：再給紙ローラ
１３：反転整合部
１６：シート整合部材
１５：前送りローラ
【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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