JP2003312859A

JP2003312859A - シート給送装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2003312859A
Application number: JP2002116157A
Authority: JP
Inventors: Hakuji Inoue; 博慈井上
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-04-18
Filing date: 2002-04-18
Publication date: 2003-11-06

Abstract

(57)【要約】【課題】再給紙装置にいて、突き当て用の開閉式シャ
ッターがなくても用紙先端を整合できる大容量スタック
可能な再給紙装置を提案する。【解決手段】積載時および給紙時の２種類の紙面高さ
があって、積載時の紙面高さが給紙時の紙面高さよりも
下にあり、プレ分離板の先端が積載時の紙面高さと給紙
時の紙面高さとの間にあり、収納部へ用紙を搬送すると
きに、プレ分離板に突き当てて用紙を先端を整列させ
る。

Description

【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、ファクシミリ等の画像形成装置に用いたシート給送
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年のネットワーク技術の進歩により、
大量の電子データが様々なＰｒｉｎｔＪｏｂとして出力
されている。特にＰＯＤ（印刷）市場においては、さま
ざまな大量ＰｒｉｎｔＪｏｂをいかに効率よく出力す
るかが重要である。そのため、いかなるＰｒｉｎｔＪ
ｏｂに対しても画像形成部の稼動率を最大限上げること
が望まれる。特に稼働率を下げてしまう問題として以下
の２つが考えられる。・１Ｊｏｂ内にカラー原稿と白黒
原稿が混在している場合・１Ｊｏｂ内の紙サイズが異な
り処理が異なる場合先ず、１Ｊｏｂ内にカラー原稿と白
黒原稿が混在している場合について考えてみる。画像形
成手段によりシート材に画像を形成する複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置の分野では、電子写
真方式やインクジェット方式の画像形成技術が発達し、
高速にフルカラーで画像形成が行えるものも広く普及し
ているが、現状はカラー画像形成装置よりも白黒画像形
成装置の方が、処理速度が高速で更に安価である。

【０００３】そのため、図６に示すような方法が用いら
れている。白黒画像形成装置２０１にインサーター２０
２を取り付け、あらかじめ出力されたカラー画像の出力
紙をインサーターの再給紙装置２０３から２０９に入れ
ておく。白黒画像のＰｒｉｎｔＪｏｂの間に予め出力
されたカラー画像の出力紙を予め登録しておいた順番が
くると白黒画像出力紙との間に再給紙し合流させ、カラ
ー画像出力紙と白黒画像出力紙とが混在した出力を行う
ことが出来る。

【０００４】この方法により、処理速度の遅いカラー画
像形成装置を様々なＰｒｉｎｔＪｏｂのカラー画像部
分のみ出力しておけばよいため、カラー画像形成装置の
稼働率を最大限にあげることができる。この装置では、
再給紙装置２０８・２０９より中継パス２１０を使用す
れば、予め片面にカラー画像が出力された用紙の裏面に
白黒画像を形成することもできる。

【０００５】また、図６の２０１の代わりにカラー画像
形成装置にインサーターを取り付け、あらかじめ出力さ
れた白黒画像の出力紙をインサーターに入れておき、カ
ラー原稿と白黒原稿とが混在した出力を行うことも可能
である。

【０００６】次に、１Ｊｏｂ内の紙サイズが異なる場合
についてである。１Ｊｏｂ内に異なるサイズのシート材
が交互にきても、フィニッシャー２２０は同時に処理が
出来るようになっている。例えば、ＰｒｉｎｔＪｏｂ
内の出力紙の最初と最後の用紙がラージ紙でその間の用
紙がスモール紙になっている場合には、給紙のモード
が、「“ラージサイズモード”→“スモールサイズモー
ド”→“ラージサイズモード”」と繰り返されるため設
定変更が多く稼動率が大変低くなってしまう。

【０００７】そこで、ラージサイズ紙のみ最初に出力し
インサーター２０７にストックしておき、スモールサイ
ズ紙のＰｒｉｎｔＪｏｂの間に予め出力されたラージ
サイズ紙の出力紙を予め登録しておいた順番に再給紙し
合流させ、ラージサイズ紙とスモールサイズ紙とが混在
した出力を行うことができる。この方法により、処理速
度を最大限にあげることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のようなＰｒｉｎ
ｔＪｏｂの最適化を行い装置全体の稼動率を向上させ
るには、図６の２０３から２０９のような、ある一定の
ＰｒｉｎｔＪｏｂを大容量にストックし再給紙する必
要があった。しかし、大容量ストックを行うと積載時に
用紙と用紙との間に微小なズレ（ゆがみ）が発生し、そ
のズレが生じたまま再給紙を行うとそのまま用紙の位置
ズレ（ゆがみ）および画像の位置ズレ（ゆがみ）になっ
てしまった。

【０００９】そこで従来製品では、図７（ａ）〜（ｃ）
に示すように、突き当てローラ２１３により用紙を引き
込んで、開閉式シャッター２１２に搬送方向に突き当て
て整合する作業を行っていた。そして、図７（ｄ）〜
（ｆ）に示されるように積載された用紙をピックアップ
ローラ２１１により給紙を行った。しかし、このような
構成にしてしまうと複雑化・大型化し大変高価なものと
なってしまった。

【００１０】そこで本発明では、開閉式シャッター２１
２がなくても用紙先端を整合できる大容量スタック可能
な再給紙装置を提案する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る給紙装置は、用紙を一時的に積載す
る収納部と、収納部の紙面高さを検知する検知手段と、
検知手段の検知信号を基に収納部を上下方向に駆動する
駆動手段と、積載された用紙の上方より順番に１枚づつ
用紙を分離して給紙するための分離給紙手段と、収納部
へ用紙を搬送し排出する排出手段と、排出手段により排
出された用紙を停止する停止手段とを持つことを特徴と
するものである。

【００１２】上記のように構成された大容量にストック
可能な再給紙装置をもちいれば、装置全体の生産性を向
上させることが出来る。

【００１３】

【発明の実施の形態】（実施例）本発明の実施の形態
を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に
説明する実施の形態は、原稿の画像をマゼンタ、シア
ン、イエロー、ブラックによる４色のトナー像でカラー
コピーするカラー画像形成装置に本発明を適用した例で
ある。

【００１４】実施の形態のカラー画送形成装置は、画像
情報に基づいて、シート材に４色のトナー像を形成する
画像形成部が筐体部内の略中央に配され、この画像形成
部１３にシート材を給送するシート給送装置として、筐
体内の下方側に配された２つのカセット給紙部１，２
と、筐体の側面側（図１の右側）に配された１つの手差
し給紙部３と、シート材を搬送するための複数のローラ
によるシート搬送手段を有しており、これら各部が不図
示の制御部（ＣＰＵ）によって制御されるようになって
いる。

【００１５】以下に、図１に示すカラー画像形成装置の
全体的な構成を説明する。各給紙部１、２、３により、
カセット４、５またはトレイ６上に積載されている最上
位のシート材Ｓのみ分離され、回転停止しているレジス
トローラ対１２へ送られ、シート材Ｓは斜行状態が矯正
される。レジストローラ対１２の下流にはシート材に４
色のトナー像を形成する画像形成部１３が配され、シー
ト材Ｓの面上にマゼンタ、シアン、イエロー、ブラック
の各色のトナー像が重ねて転写される。

【００１６】次にシート材Ｓは定着器１４へ送られ、転
写トナー像がシート材Ｓのシート面に定着される。定着
器を通過した定着処理済みシート材Ｓはインサーター２
０２に排出される。

【００１７】本カラー画像形成装置においては、両面モ
ードの画像形成が可能になっており、反転パス１５およ
び両面パス１６を通過してレジストローラ対１２に送ら
れ、斜行状態を補正された後、２面目の画像形成が行な
われ、以後片面画像形成と同一のプロセスを経て機外に
排出される。本発明のインサーター２０２は、他の画像
形成装置等であらかじめ出力された出力済用紙をインサ
ーターの再給紙装置２０３から２０９に入れておくこと
ができる。

【００１８】インサーターの再給紙装置２０３から２０
９には大量に用紙をスタックするため、積載上部の用紙
から順番に給紙すると分離性能が安定する。そこで、Ｐ
ｒｉｎｔＪｏｂのうち一番後ろが下になり、一番先頭
が上になるように積載する必要がある。ＰｒｉｎｔＪ
ｏｂのうち予め出力された出力済用紙をスタッカーに積
載し、予め登録しておいた順番がくると本画像形成装置
による出力紙の間に再給紙し合流させ、予め出力された
出力済用紙と本画像形成装置による出力紙とを混載し出
力することができる。

【００１９】例えば、厚紙にトナーを熱で溶かし定着さ
せる場合には、定着器において条件が厳しくなることか
ら、定着温度を用紙の厚みにより調整したり、定着器の
搬送速度を用紙の厚みにより変えたりしている。

【００２０】ＰｒｉｎｔＪｏｂ内の出力紙で厚紙と薄
紙が混在している場合には、定着器の速度及び温度設定
が「“厚紙モード”→“薄紙モード”→“厚紙モー
ド”」と繰り返されるため設定変更が多く稼動率が大変
低くなってしまう。厚みに応じて処理速度がＡ〜Ｃの複
数ある場合には、処理速度ごとに速度Ａは再給紙装置２
０７、速度Ｂは再給紙装置２０８に出力しストックして
おき、処理速度Ｃの時に予め出力された再給紙装置２０
７および再給紙装置２０８から予め登録しておいた順番
がくると再給紙し合流させ混在出力を行う。これによ
り、処理速度ごとの処理を順番に行うことができるため
稼働率を最大限にあげることができる。

【００２１】次に、本画像形成装置に備えられたインサ
ーターの実施の形態について説明する。

【００２２】（実施例１）まず、図２〜図３を参照して
シート給送装置の第１の実施形態について説明する。

【００２３】図２は上述して画像形成装置に備えられる
インサーターの再給紙部の実施形態についての概略構成
図である。図２（ａ）において、１０１は用紙を積載す
る収納部、１０２はリフター板１０２Ｂとこれを駆動す
るリフターモータ１０２Ａからなるシート材を上下に駆
動するリフター部、１０３は二つの高さ１０３Ａと１０
３Ｂを検知することが可能である積載高さ検知センサ、
１０４は搬送センサ１０４Ａと搬送ローラ対１０４Ｂと
搬送ガイド１０４Ｃからなる収納部へ用紙を送り積載す
る搬送部、１０５は給紙部入口にある垂直板部、１０９
は積載された用紙を給紙する給紙部である。

【００２４】１１０は積載された用紙を整合作業及び給
紙動作を行うピックアップローラ、１１１Ａはフィード
ローラ、１１１Ｂはリタードローラ、搬送ローラ対１２
８である。ピックアップローラ１１０は、揺動可能に固
定され、ＣＰＵの制御信号に基づいてピックアップソレ
ノイド１１２及びソレノイドカム１１３により上下方向
に揺動する。これにより、リフター部１０２に積載され
たシート材Ｓのうち最上位のものと接離可能になってい
る。

【００２５】図３に示すように、このピックアップロー
ラ１１０は、フィードローラ１１１Ａ、リタードローラ
１１１Ｂの共通駆動源である駆動モータ１１５によって
回転駆動される。駆動モータ１１５の駆動力は、矢印ａ
方向にのみ駆動力を伝達するワンウェイ１２４によりフ
ィードローラ１１１Ａに伝達され、タイミングベルト１
１６とプーリ１１７、１１８によりピックアップローラ
１１０に伝達される。

【００２６】また、フィールドローラ１１１Ａに伝達さ
れた駆動モータ１１５の駆動力は、タイミングベルト１
１９とプーリ１２０、１２１によりトルクリミッター１
２２を介してリタードローラ１１１Ｂに伝達される。
又、ワンウェイ軸受１２３により、矢印ｃ方向にのみ駆
動力を伝達する。また、搬送ローラ１２８は駆動モータ
１２９により駆動される。

【００２７】図２（ａ）〜（ｆ）はインサーターの再給
紙部の動作を示した概略図である。図２（ａ）〜（ｃ）
は搬送部１０４により用紙が収納部１０１に搬送され積
載されているときの様子をあらわしたものである。図２
（ａ）ではピックアップソレノイド１１２はＯＮされて
おり、ピックアップローラ１１０はシート材Ｓから離間
している。シート材Ｓの紙面高さは１０３Ｂになるよう
にリフターモータ１０２Ａにより制御されている。図２
（ｂ）ではシート材Ｓを搬送センサ１０４Ａにより検知
し、ピックアップローラ１１０の位置にシート材Ｓの先
端がきたら、ピックアップソレノイド１１２をＯＦＦに
しピックアップローラ１１０がシート材Ｓに接触し搬送
する。

【００２８】このときピックアップローラ１１０は回動
中心であるフィードローラ１１１Ｂに対してθ１（＞
０）の位置でシート材Ｓに接触し搬送する。このときの
搬送力をＦ１、ピックアップローラ１１０とシート材Ｓ
との摩擦係数をμ、垂直効力Ｎ１、ピックアップローラ
の重量をＧとすると、下記のようになる。Ｆ１＝μ・Ｎ１、Ｎ１＝Ｇ−Ｆ１・ｔａｎθ１これより、Ｆ１＝μ・Ｇ／（１＋μ・ｔａｎθ１）となる。

【００２９】図２（ｃ）のようにピックアップローラ１
１０により搬送されたシート材Ｓは搬送力Ｆ１の力で垂
直板部１０５に押し当てられる。これにより、シート材
の傾きや位置が整えられる。また、紙面高さ検知センサ
１０３Ｂによりシート材Ｓの高さを検知し、リフターモ
ータ１０２Ａを制御しリフター板１０２Ｂを下方に移動
する。この図２（ａ）〜（ｃ）の動作を繰り返すこと
で、リフター板１０２Ｂ上にシート材を大量にストック
することが出来る。

【００３０】次に図２（ｄ）〜（ｆ）は収納部１０１に
ストックされたシート材を再給紙するときのようすを示
したものである。再給紙時には図２（ｄ）に示すよう
に、シート材Ｓの紙面高さは１０３Ａになるようにリフ
ターモータ１０２Ａにより制御されており、ピックアッ
プソレノイド１１２がＯＦＦされ、ピックアップローラ
１１０は回動中心であるフィードローラ１１１Ｂに対し
てθ２の位置でシート材Ｓに接触している。

【００３１】このときの搬送力をＦ２、ピックアップロ
ーラ１１０とシート材Ｓとの摩擦係数をμ、垂直効力Ｎ
２、ピックアップローラの重量Ｇとすると、下記のよう
になる。Ｆ２＝μ・Ｎ２、Ｎ２＝Ｇ−Ｆ２・ｔａｎθ２これより、Ｆ２＝μ・Ｇ／（１＋μ・ｔａｎθ２）となる。

【００３２】ここで用いられているリタード分離方式
は、積載されているシート材からピックアップローラ１
１０が搬送力Ｆ２の力でシート材Ｓを送り出し、シート
の送り方向と同方向ａに回転するフィードローラ１１１
Ａとシート材の送り方向とは逆方向ｃに回転するリター
ドローラ１１１Ｂとの間でシート材を１枚ずつ分離して
搬送するものである。

【００３３】リタードローラ１１１Ｂはトルクリミッタ
ー１２２を介して図中ｃ方向に駆動が加わっており、１
枚のシート材が送られてきたときはトルクリミッター１
１３により断たれて図中ｃとは逆方向ｃ’に従動回転す
る。２枚以上のシートが送られてくると、ローラとシー
ト材との摩擦係数よりもシート材間の摩擦係数が小さい
ためリタードローラ１１１Ｂが矢印ｃ方向に回転して２
枚目以降のシート材を戻す。

【００３４】図２（ｅ）のようにシート材Ｓの先端が給
紙センサ１３０に検知されると、ピックアップソレノイ
ド１１２がＯＮし、ピックアップローラ１１０がシート
材Ｓから離間する。図２（ｆ）のように、さらに搬送さ
れたシート材Ｓは、シート材後端がフィードローラ１１
１Ａとリタードローラ１１１Ｂとのニップを通過する直
前に、駆動モータ１１５がＯＦＦしシート材Ｓは搬送ロ
ーラ対１２８に引き抜かれて画像形成部へ給送される。

【００３５】また、紙面高さ検知センサ１０３によりシ
ート材Ｓの高さを検知し、リフターモータ１０２Ａを制
御しリフター板１０２Ｂを上方に移動する。この図２
（ｄ）〜（ｆ）の動作を繰り返すことで、リフター板１
０２Ｂ上に大量にストックされたシート材を再給紙する
ことが出来る。

【００３６】以上よりこのピックアップローラ１１０
は、図２（ｃ）のように垂直板部１０５に薄紙を突き当
てた際に用紙先端が折れないように搬送力をできるだけ
小さくする必要があり、図２（ｄ）のように用紙を給紙
搬送するときには厚紙を給紙できるように搬送力を十分
大きくする必要ある。そこで、θ２＜θ１に設定するこ
とで、整合時の搬送力Ｆ１＜給紙時の搬送力Ｆ２と
することが可能となる。これらの機構により、大容量ス
タック時において整合性能と再給紙性能とを両立するこ
とができる。

【００３７】（実施例２）本実施例では図４に示すよう
に、実施例１の二つの積載高さを検知する検知センサ１
０３のうち積載時の高さ検知１０３Ｂを廃止し、用紙の
位置を整合させる整合ローラ１３１を追加した構成とな
っている。また、図５に示すように、整合ローラ１３１
は駆動モータ１３２により駆動されている。

【００３８】また、ピックアップローラ１１０に駆動を
伝達するタイミングベルト１１６とプーリ１１７、１１
８が、フィードローラ１１１Ａに駆動を伝達するワンウ
ェイ１２４よりも駆動モータ１１５側にある。このた
め、給紙されたシート材がフィードローラ１１１Ａとリ
タードローラ１１１Ｂとのニップに挟まれた状態で駆動
モータ１１５停止し、搬送ローラ１２８によりシート材
Ｓが引き抜かれ従動回転した場合でも、ピックアップロ
ーラ１１０は回転しない。

【００３９】図４（ａ）〜（ｆ）はインサーターの再給
紙部の動作を示した概略図である。図４（ａ）〜（ｃ）
は積載時をあらわしたもので、図４（ａ）ではピックア
ップローラ１１０及び整合ローラ１３１がシート材Ｓか
ら離間している。図４（ｂ）ではシート材Ｓを搬送セン
サ１０４Ａにより検知し、整合ローラの位置にシート材
Ｓの先端がきたら、ピックアップローラ１１０及び整合
ローラ１３１がシート材Ｓに接触させる。このとき回転
駆動する整合ローラ１３１によりシート材Ｓは搬送さ
れ、駆動の停止しているピックアップローラ１１０にシ
ート材Ｓの先端を突き当てて整合する。図４（ｃ）では
ピックアップローラ１１０をシート材Ｓから離間し、あ
る一定の距離を整合ローラ１３１で搬送することで、シ
ート材の積載位置を垂直板部１０５の上方に整えるよう
に制御する。

【００４０】また再給紙時には図５（ｄ）に示すよう
に、整合ローラをシート材から離間し、ピックアップロ
ーラ１１０により給紙をおこなう。その他の動作につい
ては実施例１と同様で、これらの機構により、大容量ス
タック時において整合性能と再給紙性能とを両立するこ
とができる。また、実施例１から２について述べてきた
が、これらを組み合わせでもかまわない。

【００４１】

【発明の効果】本発明により、安価な構成により再給紙
装置の大容量スタック時における整合性能と再給紙性能
を大幅に向上させることが可能となる。この大容量スト
ック可能な再給紙装置をもちいれば、画像形成装置の稼
動率を向上することが可能なため、装置全体の生産性を
向上させることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置全体を示す概略図であ
る。

【図２】本発明の実施例１を示す再給紙装置の動作概略
図である。

【図３】本発明の実施例１を示す再給紙装置の概略構成
図である。

【図４】本発明の実施例２を示す再給紙装置の動作概略
図である。

【図５】本発明の実施例２を示す再給紙装置の概略構成
図である。

【図６】画像形成装置全体を示す概略図である。

【図７】従来の再給紙装置を示す動作概略図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H072 AA07 AA12 AA24 AB07 BA03 BA12 CA01 CA02 CB09 3F048 AA03 AA04 AA05 AB01 BA01 BB02 CB12 DA01 DA03 DC12 EB06 EB24 3F049 AA10 DA11 DA12 DB02 EA28 LA03 LA05 LA07 LB03 3F343 FA02 FB02 FC18 GA01 GB01 GC01 GD04 GE03 GE09 HB04 HC03 HD07 JA01 JD09 MC05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】用紙を一時的に積載する収納部と、収納
部の紙面高さを検知する検知手段と、検知手段の検知信
号を基に収納部を上下方向に駆動する駆動手段と、積載
された用紙の上方より順番に１枚づつ用紙を分離して給
紙するための分離給紙手段と、収納部へ用紙を搬送し排
出する排出手段と、排出手段により排出された用紙を停
止する停止手段とを持つことを特徴とする給紙装置。
【請求項２】排出時および給紙時の少なくとも２種類
の紙面高さを検知する検知手段とを有し、排出時の紙面高さが給紙時の紙面高さよりも下にあり、
収納部の搬送方向下流に垂直な突き当て面があり、突き
当て面の上端が排出時の紙面高さと給紙時の紙面高さと
の間にあることを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
【請求項３】前記分離給紙手段には排出された用紙に
接離可能な給送手段があり、排出手段により排出された
用紙を停止している前記給送手段に突き当てて停止させ
ることを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
【請求項４】請求項１から３記載の給紙装置を少なく
とも１つ用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】請求項１から３記載の給紙装置が少なく
とも１つあり、複数の処理速度を持つ画像形形成部と、１ジョブ内の処理を処理速度ごとに画像形成を行い前期
給紙装置内に一旦収納し、ジョブの順番どおりに並べ替
え出力する制御手段とを持つことを特徴とする画像形成
装置。