【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートを整合して送り出すための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Ｐｒｉｎｔ Ｊｏｂとして出力されている。特にＰＯＤ（Ｐｒｉｎｔ Ｏｎ Ｄｅｍａｎｄ）（印刷）市場においては、さまざまな大量Ｐｒｉｎｔ・Ｊｏｂをいかに効率よく出力するかが重要となっている。このため、いかなるＰｒｉｎｔ・Ｊｏｂ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。
【０００３】
ところで、特に稼働率を下げてしまうケースとして以下の２つが挙げられる。・１Ｊｏｂ内にカラー原稿と白黒原稿が混在している場合
・１Ｊｏｂ内のシートサイズが異なり、このため処理が異なる場合
【０００４】
次に、１Ｊｏｂ内にカラー原稿と白黒原稿が混在している場合の稼動率の向上について述べる。今日、画像形成手段によりシート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。
【０００５】
このため、１Ｊｏｂ内にカラー原稿と白黒原稿が混在している場合において稼働率を高めるためには、例えば図１５に示すように白黒画像を形成する画像形成装置２０１にインサータ２０２を取り付け、あらかじめ出力されたカラー画像の出力紙Ｓをインサータ２０２の給紙カセット２０３〜２０９に入れておく。
【０００６】
そして、白黒画像のＰｒｉｎｔ・Ｊｏｂの間に、予め登録しておいたカラー画像の出力紙Ｓを挿入する順番がくると、給紙カセット２０３〜２０９からカラー画像の出力紙Ｓを送り出し、白黒画像出力紙Ｓ１との間に挿入させる。これにより、カラー画像出力紙Ｓと白黒画像出力紙Ｓ１とが混在した出力を行うことが出来る。
【０００７】
ここで、このような方法によれば処理速度の遅いカラー画像形成装置を用いて様々なＰｒｉｎｔ・Ｊｏｂのカラー画像部分のみ出力すればよいため、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。なお、同図に示す装置では、中継パス２１０を使用すれば、給紙トレイ２０８，２０９に収納された片面にカラー画像が出力されたシートＳの裏面に白黒画像を形成することもできる。
【０００８】
また、逆にカラー画像形成装置にインサータを取り付け、あらかじめ出力された白黒画像の出力紙をインサータに入れておくようにすれば、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。
【０００９】
次に、１Ｊｏｂ内のシートサイズが異なる場合における稼働率の向上について述べる。１Ｊｏｂ内に異なるサイズのシートが交互にきても、フィニッシャ２２０は同時に処理が出来るようになっている。例えば、Ｐｒｉｎｔ・Ｊｏｂ内の出力紙の最初と最後のシートがラージ紙でその間のシートがスモール紙になっている場合には、給紙モードを「“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”」の順で繰り返すことにより、処理を行う。しかし、このようにシートのサイズにおいてモードを切換える場合には、設定変更が多く稼動率が大変低くなってしまう。
【００１０】
そこで、最初にラージサイズの出力紙のみ出力してインサータ２０７にストックしておき、スモールサイズの出力紙のＰｒｉｎｔ・Ｊｏｂの間に予め出力されたラージサイズの出力紙を予め登録しておいた順番に給送し合流させ、ラージサイズの出力紙とスモールサイズの出力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、フィニッシャ２２０における処理速度を最大限にあげることができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようにしてＰｒｉｎｔ・Ｊｏｂの最適化を行い装置全体の稼動率を向上させるには、図１５に示すように複数の給紙トレイ２０３〜２０９を設け、この給紙トレイ２０３〜２０９に、ある一定のＰｒｉｎｔ・Ｊｏｂを行うためのシートＳを大容量にストックし、供給する必要がある。
【００１２】
ここで、例えば画像形成装置２０１により画像が形成されたシートを一旦インサータ２０２の給紙トレイ２０７〜２０９に収納し、このシートＳを予め登録しておいた順番で給送させる場合、シートＳの大容量ストックを行うと、積載時にシート間に微小なズレ（ゆがみ）が発生し、そのズレが生じたまま再給送を行うと、そのズレがそのままシートＳ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。
【００１３】
そこで、従来は、例えば図１６の（ａ）、（ｂ）に示すように、画像形成装置２０１からのシートＳ１を突き当てローラ２１３により給紙トレイ内に引き込んだ後、突出した状態となっている開閉式シャッター２１２に突き当てて整合し、このようにシートＳの整合を行った後、所定のタイミングで（ｃ）に示されるようにピックアップローラ２１１によりシートＳを送り出すようにしていた。
【００１４】
なお、このように構成した場合には、構造が複雑化すると共に、大型化し、コストも高くなってしまうことから、突き当てローラ２１３を備えず、図１７の（ａ）及び（ｂ）に示すようにピックアップローラ２１１によりシートＳを引き込んで開閉式シャッター２１２に突き当てて整合した後、ピックアップローラ２１１によりシートＳを送り出すようにしたものがある。
【００１５】
ところが、このように構成した場合には、厚いシートを給送する際にはピックアップローラ２１１の搬送力を十分大きくする必要がある。しかし、このようにピックアップローラ２１１の搬送力を大きくすると、薄いシートを搬送する際、開閉式シャッター２１２にシートの先端を突き当てた際、先端が折れてしまうなどの問題が発生する。
【００１６】
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、シートを多量に収納した場合でも、整合性能と給送性能の両方を向上させることのできるシート給送装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、シートを収納するシート収納部に設けられた、シートの整合用の突き当て部と、同軸上に異なる搬送力を有する給送部材を具備し、シートを搬送するためのシート給送手段と、を備え、前記異なる搬送力を有する給送部材のうち搬送力の小さい給送部材によりシートを前記突き当て部に押し当てるように搬送してシートを整合し、整合されたシートを搬送力の大きな給送部材により送り出すようにしたことを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、前記シートを整合するときには、前記異なる搬送力を有する給送部材のうち前記搬送力の小さい給送部材をシートに当接させ、シートを前記シート収納部から送り出すときには、前記搬送力の大きな給送部材を整合されたシートに当接させるよう、前記給送部材の切り換えを行う切り換え手段を備えたことを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、前記切り換え手段は、前記シート給送手段を移動可能に設け、前記シート給送手段を前記搬送力の小さい給送部材がシートに当接する位置と、前記搬送力の大きな給送部材がシートに当接する位置に選択的に移動させることによりシートを搬送する給送部材の切換を行うことを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、前記切り換え手段は、前記シート収納部に収納されたシートの最上位の位置を、前記シート給送手段の搬送力の小さい給送部材が当接する位置と、前記搬送力の大きな給送部材が当接する位置に選択的に移動させることにより前記シートを搬送する給送部材の切換を行うことを特徴とする。
【００２１】
また本発明は、前記シート給送手段の位置を規制する規制部材を備え、前記切り換え手段は、前記シート収納部に収納されたシートの最上位の位置を、前記規制部材により位置が規制された前記シート給送手段の搬送力の小さい給送部材が当接する位置と、前記搬送力の大きな給送部材が当接する位置に選択的に移動させることにより前記シートを搬送する給送部材の切換を行うことを特徴とする。
【００２２】
また本発明は、前記シート収納部に収納されたシートの最上位の位置を検知する検知手段を備え、前記検知手段の検知に基づいてシートの最上位の位置を変更することを特徴とする。
【００２３】
また本発明は、前記シート給送手段の前記給送部材はローラであり、前記搬送力の小さい給送部材は、前記搬送力の大きな給送部材に比べてローラ径を大きく、かつ硬度を低く設定したことを特徴とする。
【００２４】
また本発明は、前記シート給送手段の前記搬送力が小さい給送部材は搬送ベルトであり、前記搬送力が高い給送部材はローラであることを特徴とする。
【００２５】
また本発明は、前記シート給送手段の前記搬送力が小さい給送部材はパドルであり、前記搬送力が高い給送部材はローラであることを特徴とする。
【００２６】
また本発明は、前記搬送力の異なる給送部材は、同軸上でスラスト位置が異なり、前記搬送力の小さい給送部材が前記搬送力の大きな給送部材の両側に位置することを特徴とする。
【００２７】
また本発明は、前記搬送力の異なるローラは、同軸上でスラスト位置が同じであることを特徴とする。
【００２８】
また本発明は、前記突き当て部は、前記シートが排出される際、突出し、前記シートが給送されるときには退避するシャッターであることを特徴とする。
【００２９】
また本発明は、シートを前記シート収納部に送り込むためのシート搬送部を備え、前記シート搬送部から送り込まれたシートを前記シート給送手段の搬送力の小さい給送部材により前記突き当て部に押し当てるように搬送してシートを整合し、整合されたシートを前記搬送力の大きな給送部材により送り出すことを特徴とする。
【００３０】
また、本発明は、画像形成装置において、画像形成部と、シート処理部と、前記画像形成部と前記シート処理部との間に設けられ、前記画像形成部から前記シート処理部に向うシートの順番を入れ替える入れ替え部と、前記入れ替え部に設けられ、前記画像形成部から排出されたシートを整合した後、給送するために上記のいずれかに記載のシート給送装置を備えたことを特徴とする。
【００３１】
また本発明は、前記画像形成部は複数の処理速度を備え、前記入れ替え部は処理速度に応じて前記シートを前記シート給送装置内に一旦収納した後、順番を入れ替えて出力するようにしたことを特徴とする。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
【００３３】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の一例である、原稿画像をマゼンタ、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の概略構成を示す図である。
【００３４】
同図において、２０１Ａはカラー画像形成装置、２０２はカラー画像形成装置本体１８の下流に配された入れ替え部であるインサータ、２２０はカラー画像形成装置本体（以下、装置本体という）１８から排出されたシート及びインサータ２０２から給送されたシートに対して、綴じ、整合、製本等の処理を行うシート処理部を構成するシート処理装置である。
【００３５】
ここで、カラー画像形成装置２０１Ａは、装置本体１８の略中央に配され、画像情報に基づいてシートＳ１に４色のトナー像を形成する画像形成部１３、装置本体１８の下部に配され、画像形成部１３にカセット４，５に収納されたシートＳ１を給送する２つのカセット給紙部１，２、装置本体１８の側面側に配され、トレイ６上に積載されたシートＳ１を画像形成部１３に給送する手差し給紙部３、シートＳ１を搬送するための複数のローラを備えたシート搬送手段とを有しており、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。
【００３６】
そして、このような構成の画像形成装置２０１Ａにおいて、画像を形成する場合は、まずカセット給紙部１，２、或は手差し給紙部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、このレジストローラ対１２によりシートの斜行が矯正される。
【００３７】
次に、このように斜行が矯正されたシートは、この後、所定のタイミングで回転を開始するレジストローラ対１２により画像形成部１３に搬送され、画像形成部１３に設けられた転写部１３ａにおいてマゼンタ、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。
【００３８】
次に、このようにトナー像が転写されたシートは定着器１４へ送られ、転写トナー像がシートに定着される。この後、定着器１４を通過した定着処理済みシートはインサータ２０２に排出される。
【００３９】
なお、本実施の形態において、この画像形成装置２０１Ａは、両面モードの画像形成が可能になっており、１面（片面）に画像が形成されたシートは反転パス１５および両面パス１６を通過して再度レジストローラ対１２に送られ、このレジストローラ対１２により斜行が補正された後、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インサータ２０２に排出される。
【００４０】
インサータ２０２は、仕切り紙や接続された画像形成装置２０１Ａで出力されたシートＳや他の画像形成装置等であらかじめ出力された出力済のシートＳなどを収納して、適宜供給するためのシート給送装置２０３〜２０９を備えている。ここで、シート給送装置２０３〜２０９に大量のシートを収納する場合、積載上部のシートから順番に送り出すようにすると分離性能が安定する。このため、Ｐｒｉｎｔ・Ｊｏｂのうち最後に挿入されるシートが下になり、最初に挿入されるシートが上になるように積載する必要がある。
【００４１】
そして、このようなインサータ２０２において、Ｐｒｉｎｔ・Ｊｏｂのうち予め出力された出力済シートなどをシート給送装置２０３〜２０９に積載して、予め登録しておいた順番がくると装置本体１８からの出力紙の間に、シートを給送して合流させ、シート給送装置２０３〜２０９から供給されるシートと本画像形成装置２０１Ａによる出力紙とを混載し出力することができる。
【００４２】
なお、本実施の形態においては、シート搬送路Ｐの上方に位置するシート給送装置２０３〜２０６にはオペレータが直接シートを収納し、シート搬送路Ｐの下方に位置するシート給送装置２０７〜２０９には画像形成装置２０１Ａでの画像形成後のシートを選択的に収納し、この後、所定のタイミングでシート搬送路Ｐに、或いは中継パス２１０から装置本体１８（両面パス１６）に再給送するようにしている。
【００４３】
ところで、例えば厚いシートにトナーを熱で溶かし定着させる場合には、定着器１４において条件が厳しくなることから、定着温度をシートの厚みにより調整したり、定着器１４の搬送速度をシートの厚みにより変えたりしている。このため、Ｐｒｉｎｔ・Ｊｏｂ内の出力シートにおいて厚紙と薄紙が混在している場合には、定着器１４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。
【００４４】
そこで、本実施の形態においては、厚みに応じて処理速度が例えばＡ〜Ｃの３種類ある場合には、処理速度ごとに処理速度Ａのものはシート給送装置２０７に、処理速度Ｂ、Ｃのものはシート給送装置２０８，２０９にストックしておき、予め登録しておいた順番がくるとシートを再給送し、合流させて混在出力を行うようにしている。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。
【００４５】
ところで、図２は、このようなシート給送装置２０７〜２０９の構成を示す図であり、同図において、１０９はシート給送装置２０７〜２０９に積載収納されたシートを給紙するシート給送手段である。
【００４６】
そして、このシート給送手段１０９は、積載されたシートＳに対する整合及び給紙動作を行う本発明のシート給送手段であるピックアップローラ１１０と、フィードローラ１１１Ａ及びリタードローラ１１１Ｂを備えた分離部と、搬送ローラ対１２８とを備えている。
【００４７】
また、同図において、１０１は本発明のシート収納部であり、シート収納部１０１には次の構成を備えている。１０２はシートＳを載置するリフター板１０２Ｂと、リフター板１０２Ｂを昇降させるリフターモータ１０２Ａとを備えてシートＳを昇降させるリフター部、１０３は積載されているシートＳの最上位の位置を検知する検知手段である検知センサ、１０４は搬送センサ１０４Ａと、搬送ローラ対１０４Ｂと、搬送ガイド１０４Ｃとを備え、シート給送装置２０７〜２０９へシートＳを送り積載するシート搬送部、１０５は突き当て部であるシャッター１０５Ａとシャッター開閉用ソレノイド１０５Ｂとからなり、シート給送手段１０９の搬送路を開閉自在に塞ぐシャッター部である。
【００４８】
１１６は本発明のシート給送手段を構成するピックアップローラ１１０を揺動自在に保持するアームであり、このアーム１１６は、ＣＰＵの制御信号に基づいてＯＮ、ＯＦＦする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ようになっている。そして、シートＳを給送する際は、ピックアップソレノイド１１２をＯＦＦしてアーム１１６を下方に揺動させることにより、ピックアップローラ１１０をリフター部１０２に積載されたシートＳのうち最上位のものと接触させることが可能となっている。
【００４９】
つぎに、本発明の切り換え手段について説明する。１０６は高さ切換えアーム１０６Ａとソレノイド１０６Ｂからなる接触圧切換え部であり、この接触圧切換え部１０６は、ソレノイド１０６ＢのＯＮ、ＯＦＦによってアーム１１６の揺動角度を切換えるものである。
【００５０】
ここで、本実施の形態において、ピックアップローラ１１０は、同軸上に設けられ、ローラ径が大きく、かつ硬度が低い、搬送力の小さい給送部材であるスポンジローラ１１０Ａと、スポンジローラ１１０Ａに比べてローラ径が小さく、かつ硬度が高い搬送力の大きな給送部材であるゴムローラ１１０Ｂを具備している。
【００５１】
そして、接触圧切換え部１０６によってアーム１１６の揺動角度を切換えることにより、スポンジローラ１１０Ａ、又はゴムローラ１１０Ｂを選択的にシートに当接させることができ、これによりシートＳへの接触圧を切り換えるようにしている。即ち、接触圧切換え部１０６と、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、シートを搬送するローラの切換を行う切り換え手段が構成される。
【００５２】
なお、本実施の形態において、ソレノイド１０６ＢがＯＮのときはスポンジローラ１１０ＡのみがシートＳと接し、ソレノイド１０６ＢがＯＦＦのときは、ゴムローラ１１０Ｂが接することが出来るようにしている。
【００５３】
ところで、図３に示すように、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。即ち、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１１６Ａとプーリ１１７，１１８とによりピックアップローラ１１０に伝達される。
【００５４】
なお、本実施の形態において、スポンジローラ１１０Ａとゴムローラ１１０Ｂは、同図に示すようにスラスト方向にずれて配置されている。さらに、スポンジローラ１１０Ａはゴムローラ１１０Ｂの両側に配されている。
【００５５】
また、フィードローラ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１１９とプーリ１２０，１２１とによりトルクリミッター１２２を介してリタードローラ１１１Ｂに伝達される。なお、リタードローラ１１１Ｂにはワンウェイ軸受１２３により、矢印ｃ方向にのみ駆動力が伝達される。また、搬送ローラ１２８は駆動モータ１２９により駆動される。
【００５６】
次に、このように構成されたシート給送装置１０９におけるシート給送動作について説明する。
【００５７】
装置本体１８からシートＳ１が搬送されてきたとき、図２に示すようにピックアップソレノイド１１２及びソレノイド１０６ＢはＯＮとなっており、これによりピックアップローラ１１０はシートＳから離間している。また、シャッター開閉用ソレノイド１０５ＢもＯＮしており、これによりシャッター１０５Ａは上昇して搬送路を塞いでいる。
【００５８】
次に、シートＳ１を搬送センサ１０４Ａにより検知し、この搬送センサ１０４Ａからの検知信号に基づき図４の（ａ）に示すようにシートＳ１の先端がピックアップローラ１１０に達したと不図示のＣＰＵが判断すると、ＣＰＵはピックアップソレノイド１１２をＯＦＦし、ピックアップローラ１１０を下降させる。
【００５９】
このとき、ソレノイド１０６ＢはＯＮされているので、ピックアップローラ１１０は高さ切り換えアーム１０６Ａにより高さ方向に規制され、ローラ径が大きいスポンジローラ１１０ＡのみがシートＳ１に接触し、このスポンジローラ１１０Ａの回転によりシートＳ１が搬送される。
【００６０】
次に、このようにスポンジローラ１１０Ａにより搬送されたシートＳ１は、やがて図４の（ｂ）に示すようにシャッター１０５Ａに押し当てられる。ここで、シートＳ１は搬送力の弱いスポンジローラ１１０Ａにのみ力を与えられているため、折れたり曲がったりすること無くシャッター１０５Ａに突き当たり整列する。これにより、シートＳ１は、折れたり曲がったりすることなく傾きや位置が整えられる。なお、シートＳ１を整列させた後は、スポンジローラ１１０Ａを停止させる。
【００６１】
また、この後、紙面高さ検知センサ１０３によりシートＳの高さを検知し、この紙面高さ検知センサ１０３からの信号に基づきＣＰＵはリフターモータ１０２Ａを駆動制御し、リフター板１０２Ｂを下方に移動する。そして、このような動作を繰り返すことで、リフター板１０２Ｂ上にシートＳを大量にストックすることが出来る。
【００６２】
次に、このようにシート収納部１０１にシートＳをストックした後、ストックしたシートＳを再給送する場合は、ピックアップローラ１１０を回転させる。ここで、このようにピックアップローラ１１０を回転させる際、図４の（ｃ）に示すようにピックアップソレノイド１１２及びソレノイド１０６ＢをＯＦＦとする。これにより、スポンジローラ１１０Ａが押しつぶされてゴムローラ１１０ＢがシートＳに接触する。また、シャッター開閉用ソレノイド１０５ＢもＯＦＦし、これによりシャッター１０５Ａが押し下げられる。
【００６３】
この結果、ピックアップローラ１１０（ゴムローラ１１０Ｂ）が回転すると、シートＳは送り出され、やがてフィードローラ１１１Ａとリタードローラ１１１Ｂとにより構成されるリタード分離方式の分離部により分離される。
【００６４】
なお、本実施の形態において用いられているリタード分離方式は、ピックアップローラ１１０で送り出したシートＳを、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１１１Ａとシートの送り方向とは逆方向ｃに回転するリタードローラ１１１Ｂとの間でシートを１枚ずつ分離して搬送するものである。
【００６５】
ここで、リタードローラ１１１Ｂにはトルクリミッター１２２（図３参照）を介して図中ｃ方向に駆動が加わっており、１枚のシートが送られてきたときはトルクリミッター１２２により駆動の伝達が断たれて、これによりリタードローラ１１１Ｂは図中ｃとは逆方向のｃ’に従動回転する。
【００６６】
また、２枚以上のシートが送られてくると、リタードローラ１１１ＢとシートＳとの摩擦係数よりもシート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枚目以降のシートを戻すようになっている。
【００６７】
次に、このようなリタード分離方式の分離部により、シートＳが分離され、このシートＳの先端が図５の（ａ）に示すように給紙センサ１３０により検知されると、ＣＰＵはピックアップソレノイド１１２をＯＮし、これによりピックアップローラ１１０がシートＳから離間する。
【００６８】
さらに図５の（ｂ）に示すように、搬送されたシートＳの後端がフィードローラ１１１Ａ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をＯＦＦする。これにより、シートＳは搬送ローラ対１２８に引き抜かれてシート搬送路Ｐに、或いは中継パス２１０から装置本体１８（両面パス１６）に再給送される。
【００６９】
また、この後、紙面高さ検知センサ１０３によりシートＳの高さを検知し、シートＳの高さが低い場合には、リフターモータ１０２Ａを制御しリフター板１０２Ｂを上方に移動させる。また、所定のタイミングでソレノイド１０６ＢをＯＮする。
【００７０】
この図２、図４及び図５に示す動作を繰り返すことで、リフター板１０２Ｂ上に大量にストックされたシートを再給送することが出来る。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送性能とを両立することができる。
【００７１】
このように、ピックアップローラ１１０にスポンジローラ１１０Ａとゴムローラ１１０Ｂとを具備させ、搬送力の小さいスポンジローラ１１０ＡによりシートＳをシャッター１０５Ａに押し当てる方向に搬送するようにすることにより、整合性能を高めることができる。
【００７２】
また、搬送力の大きなゴムローラ１１０Ｂにより整合されたシートＳを送り出すようにすることにより給送性能を高めることができる。そして、このように整合性能と（再）給送性能を高めることにより、装置全体の生産性を向上させることが出来る。
【００７３】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００７４】
図６は、本実施の形態に係るシート給送装置の構成を示す図である。なお、同図において、図２と同一符号は、同一又は相当部分を示している。
【００７５】
本実施の形態では、図２で示した高さ切り換えアーム１０６Ａとソレノイド１０６Ｂの代りに、ピックアップローラ１１０の高さを規制する規制部材１０６Ｃを設けるようにしている。
【００７６】
また、積載高さを検知する検知センサ１０３は、二つのシート高さ１０３Ａと１０３Ｂを検知することが可能となっている。なお、本実施の形態において、積載時には図６の（ａ）及び（ｂ）に示すように、シートＳの紙面高さは１０３Ｂになるように制御されている。
【００７７】
これにより、シートＳの紙面高さが１０３Ｂとなり、これを検知した搬送センサ１０４Ａからの信号に基づきＣＰＵが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を下降させると、ピックアップローラ１１０は規制部材１０６Ｃにより高さ方向を規制されるため、ローラ径が大きいスポンジローラ１１０ＡのみがシートＳに接触し、シートＳを搬送する。
【００７８】
この結果、シートＳは、やがて図６の（ｃ）に示すようにシャッター１０５Ａに押し当てられる。ここで、シートＳは、搬送力の弱いスポンジローラ１１０Ａにのみ力を与えられているため、折れたり曲がったりすること無くシャッター１０５Ａに突き当たり整列する。
【００７９】
また、再給送時には図７の（ａ）に示すように、ＣＰＵは、本実施の形態において切り換え手段を構成するリフター部１０２を介してシートＳの紙面高さが１０３Ａになるように制御する。
【００８０】
ここで、このようにシートＳの紙面高さが１０３Ａとなると、スポンジローラ１１０Ａが押しつぶされてゴムローラ１１０ＢがシートＳに接触し搬送する。なお、この際、上昇するシートＳによってピックアップローラ１１０が上昇することがないよう、要すればアーム１１６を下方に付勢するようにしても良い。
【００８１】
この後、既述した第１の実施の形態と同様、このシートＳの先端が図７の（ｂ）に示すように給紙センサ１３０に検知されると、ピックアップソレノイド１１２をＯＮし、これによりピックアップローラ１１０がシートＳから離間する。
【００８２】
さらに図７の（ｃ）に示すように、搬送されたシートＳの後端がフィードローラ１１１Ａ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をＯＦＦする。これにより、シートＳは搬送ローラ対１２８に引き抜かれて、例えば画像形成部へ給送される。
【００８３】
また、この後、紙面高さ検知センサ１０３によりシートＳの高さを検知し、シートＳの高さに応じてリフターモータ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送性能とを両立することができる。
【００８４】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００８５】
図８は、本実施の形態に係るシート給送装置の構成を示す図である。なお、同図において、図２と同一符号は、同一又は相当部分を示している。
【００８６】
本実施の形態では、積載高さを検知する検知センサ１０３は、二つのシート高さ１０３Ａと１０３Ｂを検知することが可能となっている。そして、積載時には（ａ）に示すようにシートＳが搬送された場合、その高さが（ｂ）に示されるように、１０３Ｂになるようにリフターモータ１０２Ａを制御している。
【００８７】
ここで、このようにシートＳの紙面高さが１０３Ｂとなったとき、ＣＰＵはピックアップソレノイド１１２をＯＦＦしてピックアップローラ１１０を下降させる。ここで、このように下降したピックアップローラ１１０は、ソレノイドカム１１３により回動中心であるフィードローラ１１１Ｂに対してθ１の位置で保持される。そして、このような位置にピックアップローラ１１０があるとき、スポンジローラ１１０ＡのみがシートＳに接触し、（ｃ）に示すようにシートＳを搬送する。
【００８８】
このときの搬送力をＦ１、スポンジローラ１１０ＡとシートＳとの摩擦係数をμ１、垂直抗力Ｎ１、ピックアップローラ１１０の重量Ｇとすると、下記のような関係が成立する。
【００８９】
Ｆ１＝μ１・Ｎ１、 Ｎ１＝Ｇ−Ｆ１・ｔａｎθ１
これより、
Ｆ１＝μ１・Ｇ／（１＋μ１・ｔａｎθ１）
となる。
【００９０】
一方、再給送される時には図９の（ａ）に示すように、シート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、これによりピックアップローラ１１０の、スポンジローラ１１０Ａが押しつぶされてゴムローラ１１０ＢがシートＳに接触し搬送する。なお、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θ２の位置となっている。
【００９１】
ここで、このときの搬送力をＦ２、スポンジローラ１１０ＡとシートＳとの摩擦係数をμ２、垂直抗力Ｎ２、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。
【００９２】
Ｆ２＝μ２・Ｎ２、 Ｎ２＝Ｇ−Ｆ２・ｔａｎθ２
これより、
Ｆ２＝μ２・Ｇ／（１＋μ２・ｔａｎθ２）
となる。
【００９３】
このことから、μ１＜μ２、かつθ２＜０＜θ１に設定すればＦ１≪Ｆ２とすることが可能となる。ただし、スポンジローラ１１０ＡはＮ１では完全につぶれずに、Ｎ２で完全につぶれるように設定する必要がある。そして、このように構成することにより、大容量スタック時において整合性能と再給送性能とを両立することができる。
【００９４】
なお、これまではスポンジローラ１１０Ａとゴムローラ１１０Ｂとのスラスト位置が異なる場合を述べてきたが（図３参照）、ゴムローラ１１０Ｂの上にスポンジローラ１１０Ａを被せた２層ローラでも同様の効果を得ることが出来る。
【００９５】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。
【００９６】
図１０及び図１１は、本実施の形態に係るシート給送装置の構成を示す図である。なお、図１０において、図３と同一符号は、また図１１において図２と同一符号は、同一又は相当部分を示している。
【００９７】
図１０及び図１１において、１３１はスポンジローラ１１０Ａの代わりに用いられる、テンションの掛かっていない搬送ベルト、１３２は搬送ベルト１３１を駆動する駆動コロ、１３３は駆動コロ１３２に搬送ベルト１３１を押付ける押付け部材である。なお、図１０に示すように、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１１６Ａとプーリ１１７，１１８は、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側に設けられている。
【００９８】
そして、このように構成することにより、給送されたシートがフィードローラ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が停止し、搬送ローラ１２８によりシートＳが引き抜かれ、これに伴ってフィードローラ１１１Ａが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。
【００９９】
また、１３４は搬送ベルト１３１を係止する退避アームであり、この退避アーム１３４はピックアップソレノイド１１２のＯＦＦに伴って上方回動し、搬送ベルト１３１をシートＳに接する位置から、シートＳから離間する位置に退避させるためのものである。
【０１００】
そして、本実施の形態において、積載時には図１１の（ａ）に示されるように、ピックアップソレノイド１１２がＯＮすると、搬送ベルト１３１のみがシートＳに接触し、（ｂ）に示すようにシートＳを搬送する。
【０１０１】
再給送時には、図１２の（ａ）に示すように、ピックアップソレノイド１１２がＯＦＦすると、これに伴って退避アーム１３４が上方回動すると共に、ゴムローラ１１０Ｂが下降する。そして、このように退避アーム１３４が上方回動すると、搬送ベルト１３１は上方に退避し、この結果、ゴムローラ１１０ＢのみがシートＳに接触し、シートＳを搬送するようになる。その他の動作については既述した第１の実施の形態と同様で、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送性能とを両立することができる。
【０１０２】
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。
【０１０３】
図１３は、本実施の形態に係るインサータのシート給送装置の構成を示す図である。なお、同図において、図２と同一符号は、同一又は相当部分を示している。
【０１０４】
同図において、１３６はゴム等の可撓性を有する部材で形成されたパドルであり、このパドル１３６は、積載時ピックアップソレノイド１１２がＯＮとなり、ピックアップローラ１１０がシートＳから離間しているとき、同図の（ａ）〜（ｃ）に示すように、先端部分がシートＳに接触するようになっており、これによりシートＳを小さな搬送力により搬送することができる。
【０１０５】
また再給送時、ピックアップソレノイド１１２がＯＦＦとなり、ピックアップローラ１１０が下降すると、図１４の（ａ）〜（ｃ）に示すように押しつぶされ、ゴムローラ１１０ＢがシートＳに接触し、シートＳを搬送するようになる。その他の動作については既述した第１の実施の形態と同様で、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送性能とを両立することができる。
【０１０６】
なお、本実施の形態では、ピックアップローラ１１０を上下に回動するようにしたが、リフターの高さを上下に移動させても同様の効果が得られる。また、第１実施の形態から第５の実施の形態を組み合わせでも同様の効果が得られることはいうまでもない。
【０１０７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のように、シート給送手段の異なる搬送力を有する給送部材のうち、搬送力の小さい給送部材によってシートを突き当て部に押し当てる方向に搬送するようにすることにより、整合性能を高めることができ、搬送力の大きな給送部材によって整合されたシートを送り出すようにすることにより給送性能を高めることができる。これにより、シートを多量に収納した場合でも、整合性能と給送性能の両方を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるカラー画像形成装置の概略構成を示す図。
【図２】上記カラー画像形成装置に設けられたインサータのシート給送装置の構成を示す図。
【図３】上記シート給送装置の駆動系統を説明する図。
【図４】上記シート給送装置のシートの整合及び給送動作を説明する図。
【図５】上記シート給送装置のシートの整合及び給送動作を説明する他の図。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るシート給送装置の構成及び整合動作を示す図。
【図７】上記シート給送装置のシートの給送動作を説明する図。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係るシート給送装置の構成及び整合動作を示す図。
【図９】上記シート給送装置のシートの給送動作を説明する図。
【図１０】本発明の第４の実施の形態に係るシート給送装置の駆動系統を説明する図。
【図１１】上記シート給送装置の整合動作を示す図。
【図１２】上記シート給送装置のシートの給送動作を説明する図。
【図１３】本発明の第５の実施の形態に係るシート給送装置の構成及び整合動作を示す図。
【図１４】上記シート給送装置のシートの給送動作を説明する図。
【図１５】従来の画像形成装置全体を示す概略図。
【図１６】従来のシート給送装置のシートの整合及び給送動作を説明する図。
【図１７】従来の他のシート給送装置のシートの整合及び給送動作を説明する図。
【符号の説明】
１３ 画像形成部
１０２ リフター部
１０３ 検知センサ
１０５Ａ シャッター
１０６Ｃ 規制部材
１０９ シート給送手段
１１０ ピックアップローラ
１１０Ａ スポンジローラ
１１０Ｂ ゴムローラ
１３１ 搬送ベルト
１３６ パドル
２０１Ａ カラー画像形成装置
２０２ インサータ
２２０ シート処理装置
２０３〜２０９ シート給送装置
Ｓ、Ｓ１ シート[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a sheet feeding device for aligning and feeding sheets.
[0002]
[Prior art]
Due to recent advances in network technology, a large amount of electronic data has been output as various Print Jobs. In particular, in the POD (Print On Demand) (printing) market, it is important how to efficiently output various large amounts of Print Jobs. For this reason, it is desired to increase the operation rate of the image forming unit to the maximum for any Print Job.
[0003]
By the way, the following two cases can be cited as cases where the operating rate is particularly lowered.・ When color and black-and-white documents are mixed in 1 Job
・ When the sheet size in one job is different and the processing is different.
[0004]
Next, an improvement in the operation rate when a color original and a black-and-white original are mixed in one Job will be described. Today, in the field of image forming apparatuses such as copying machines, printers, and facsimile machines that form an image on a sheet by an image forming means, electrophotographic and inkjet image forming techniques have been developed to enable high-speed full-color image formation. At present, a black-and-white image forming apparatus is faster and cheaper than a color image forming apparatus.
[0005]
For this reason, in order to increase the operating rate when a color document and a black and white document are mixed in 1 Job, for example, as shown in FIG. 15, an inserter 202 is attached to an image forming apparatus 201 for forming a black and white image, and output is performed in advance. The output paper S of the color image thus obtained is placed in the paper feed cassettes 203 to 209 of the inserter 202.
[0006]
When the output order of the color image output paper S registered in advance between the black and white print job is reached, the color image output paper S is sent out from the paper feed cassettes 203 to 209 and the black and white image is output. It is inserted between the output paper S1. Thereby, it is possible to perform output in which the color image output paper S and the monochrome image output paper S1 are mixed.
[0007]
Here, according to such a method, only the color image portions of various print jobs can be output using a color image forming apparatus having a low processing speed, so that the operation rate of the color image forming apparatus is maximized. Can be. In addition, in the apparatus shown in the figure, if the relay path 210 is used, a monochrome image can be formed on the back surface of the sheet S in which the color image is output on one side stored in the paper feed trays 208 and 209.
[0008]
Conversely, if an inserter is attached to the color image forming apparatus and the output paper of the black-and-white image output in advance is inserted in the inserter, it is possible to perform a mixed output of a color original and a black-and-white original. .
[0009]
Next, a description will be given of the improvement of the operation rate when the sheet size in one Job is different. Even if sheets of different sizes come alternately within one Job, the finisher 220 can process at the same time. For example, if the first and last sheets of output paper in Print / Job are large paper and the sheet between them is small paper, the paper supply mode is changed to “large size mode” → “small size mode” → The processing is performed by repeating in the order of “large size mode”. However, when the mode is switched in accordance with the sheet size, the setting is changed many times, and the operation rate becomes very low.
[0010]
Therefore, first, only the large-size output paper is output and stocked in the inserter 207, and the large-size output paper output in advance during the print job of the small-size output paper is registered in advance. And a large-size output paper and a small-size output paper are mixed. With this method, the processing speed in the finisher 220 can be maximized.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in order to optimize Print / Job and improve the operation rate of the entire apparatus in this manner, a plurality of paper feed trays 203 to 209 are provided as shown in FIG. It is necessary to stock and supply a large amount of sheets S for performing a certain print job.
[0012]
Here, for example, when a sheet on which an image is formed by the image forming apparatus 201 is temporarily stored in the sheet feeding trays 207 to 209 of the inserter 202 and the sheet S is fed in a previously registered order, the sheet S When large-capacity stock is performed, a small deviation (distortion) occurs between the sheets at the time of stacking, and when refeeding is performed while the deviation occurs, the deviation is directly displaced (distorted) of the sheet S and the image is distorted. It is misaligned.
[0013]
Therefore, conventionally, as shown in FIGS. 16A and 16B, for example, the sheet S1 from the image forming apparatus 201 is drawn into the paper feed tray by the abutting roller 213 and then protrudes. After the sheet S is aligned by abutting the openable shutter 212 and the sheet S is aligned in this manner, the sheet S is sent out by the pickup roller 211 at a predetermined timing as shown in FIG.
[0014]
In addition, in the case of such a configuration, the structure is complicated, the size is increased, and the cost is increased. Therefore, the abutment roller 213 is not provided, and the configuration is shown in FIGS. 17A and 17B. In some cases, the sheet S is drawn in by the pickup roller 211 and is brought into contact with the openable shutter 212 to be aligned, and then the sheet S is sent out by the pickup roller 211.
[0015]
However, with such a configuration, it is necessary to sufficiently increase the conveying force of the pickup roller 211 when feeding a thick sheet. However, when the conveying force of the pickup roller 211 is increased as described above, when a thin sheet is conveyed, a problem such as a breakage of the front end of the sheet when the front end of the sheet strikes the openable shutter 212 occurs.
[0016]
Therefore, the present invention has been made in view of such a current situation, and has a sheet feeding apparatus and a sheet feeding apparatus capable of improving both the alignment performance and the feeding performance even when a large number of sheets are stored. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes a sheet abutting portion provided in a sheet storage portion for storing a sheet, and a feeding member having a different conveying force coaxially with the sheet, and a sheet feeding device for conveying the sheet. Means for conveying the sheet by pressing the sheet against the abutting portion by a feeding member having a small conveying force among the feeding members having different conveying forces, and aligning the sheet, and conveying the aligned sheet. It is characterized in that the feeding is performed by a feeding member having a large force.
[0018]
Further, the present invention is characterized in that, when aligning the sheet, the feeding member having the smaller conveying force among the feeding members having the different conveying forces is brought into contact with the sheet, and when the sheet is sent out from the sheet storage portion, the sheet is conveyed. Switching means for switching the feeding member so that the feeding member having a large force abuts on the aligned sheet is provided.
[0019]
Further, according to the present invention, the switching means is provided such that the sheet feeding means is movably provided, and the sheet feeding means is provided with a position at which a feeding member having a small conveying force abuts on a sheet, and a sheet feeding means having a large conveying force. A feed member for conveying the sheet is switched by selectively moving the member to a position where the member contacts the sheet.
[0020]
Further, according to the present invention, the switching means may be configured such that the uppermost position of the sheet stored in the sheet storage portion is set to a position where a feeding member having a small conveying force of the sheet feeding means abuts, and a position where the conveying force is large. A feed member for conveying the sheet is switched by selectively moving the feed member to a position where the feed member contacts.
[0021]
The present invention further includes a regulating member that regulates a position of the sheet feeding unit, wherein the switching unit regulates a position of a topmost sheet stored in the sheet storage unit by the regulating member. By selectively moving the sheet feeding means to a position where a sheet feeding member having a small conveying force abuts and a position where the sheet feeding member having a large conveying force abuts, switching of the sheet feeding member for conveying the sheet is performed. It is characterized by performing.
[0022]
Further, the invention is characterized in that it comprises a detecting means for detecting the highest position of the sheet stored in the sheet storing portion, and changes the highest position of the sheet based on the detection of the detecting means.
[0023]
Further, in the present invention, the feeding member of the sheet feeding means is a roller, and the feeding member having a small conveying force has a larger roller diameter and a low hardness as compared with the feeding member having a large conveying force. It is characterized by having been set.
[0024]
Further, the invention is characterized in that the feeding member of the sheet feeding means having a small conveying force is a conveying belt, and the feeding member having a high conveying force is a roller.
[0025]
Further, the invention is characterized in that the feeding member of the sheet feeding means having a small conveying force is a paddle, and the feeding member having a high conveying force is a roller.
[0026]
Further, the present invention is characterized in that the feeding members having different conveying forces have different thrust positions on the same axis, and the feeding members having a small conveying force are located on both sides of the feeding members having a large conveying force. .
[0027]
Further, the invention is characterized in that the rollers having different conveying forces have the same thrust position on the same axis.
[0028]
Further, the present invention is characterized in that the abutting portion is a shutter that projects when the sheet is discharged, and retracts when the sheet is fed.
[0029]
The present invention further includes a sheet transport unit for feeding a sheet into the sheet storage unit, and the sheet fed from the sheet transport unit is brought into contact with the abutting unit by a feeding member having a small feeding force of the sheet feeding unit. The sheet is conveyed so as to be pressed and aligned, and the aligned sheet is sent out by the feeding member having the large conveying force.
[0030]
Further, the present invention provides, in the image forming apparatus, an image forming section, a sheet processing section, a sheet processing section provided between the image forming section and the sheet processing section, and a sheet facing the sheet processing section from the image forming section. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: a replacement unit configured to change an order; and the sheet feeding device according to any one of the above-described units, which is provided in the replacement unit and aligns and discharges a sheet discharged from the image forming unit. And
[0031]
Further, in the present invention, the image forming unit has a plurality of processing speeds, and the replacement unit temporarily stores the sheets in the sheet feeding device according to the processing speeds, and then outputs the sheets in a different order. It is characterized by the following.
[0032]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0033]
FIG. 1 is a schematic configuration of a color image forming apparatus that is an example of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention and that performs color copying of a document image with four color toner images of magenta, cyan, yellow, and black. FIG.
[0034]
In the figure, 201A is a color image forming apparatus, 202 is an inserter which is a replacement unit disposed downstream of the color image forming apparatus main body 18, and 220 is discharged from the color image forming apparatus main body (hereinafter referred to as the apparatus main body) 18. The sheet processing apparatus constitutes a sheet processing unit that performs processes such as binding, alignment, bookbinding, and the like on a sheet and a sheet fed from the inserter 202.
[0035]
Here, the color image forming apparatus 201 </ b> A is disposed substantially at the center of the apparatus main body 18, the image forming section 13 that forms four color toner images on the sheet S <b> 1 based on the image information, and is disposed below the apparatus main body 18. The two cassette sheet feeding units 1 and 2 for feeding the sheets S1 stored in the cassettes 4 and 5 to the image forming unit 13 and the sheets S1 arranged on the side surface of the apparatus main body 18 and stacked on the tray 6 are used as images. It has a manual sheet feeding unit 3 for feeding the forming unit 13 and a sheet conveying unit having a plurality of rollers for conveying the sheet S1, and these units are controlled by a control unit (CPU) (not shown). It has become so.
[0036]
When an image is formed in the image forming apparatus 201 </ b> A having such a configuration, the image is first stacked on the cassettes 4, 5 or the tray 6 by the cassette sheet feeding units 1 and 2 or the manual sheet feeding unit 3. Only the top sheet is separated and sent to the registration roller pair 12 that has stopped rotating. The registration roller pair 12 corrects the skew of the sheet.
[0037]
Next, the sheet whose skew has been corrected in this way is conveyed to the image forming unit 13 by the registration roller pair 12 which starts rotating at a predetermined timing, and the transfer unit 13a provided in the image forming unit 13 The toner images of magenta, cyan, yellow, and black are transferred in a superimposed manner.
[0038]
Next, the sheet on which the toner image has been transferred as described above is sent to the fixing device 14, and the transferred toner image is fixed on the sheet. Thereafter, the sheet having undergone the fixing process that has passed through the fixing device 14 is discharged to the inserter 202.
[0039]
In the present embodiment, the image forming apparatus 201A is capable of forming images in a double-sided mode, and a sheet having an image formed on one side (one side) passes through a reversing path 15 and a double-sided path 16. After being sent to the registration roller pair 12 again, the skew is corrected by the registration roller pair 12, image formation on the second side is performed, and thereafter, the sheet is discharged to the inserter 202 through the same process as that for single-sided image formation.
[0040]
The inserter 202 stores a sheet, a sheet S output from the connected image forming apparatus 201A, a sheet S output in advance from another image forming apparatus, or the like, and a sheet supply for appropriately supplying the sheet S. The transmission devices 203 to 209 are provided. Here, when a large number of sheets are stored in the sheet feeding devices 203 to 209, if the sheets are sequentially fed out from the upper sheet, the separation performance is stabilized. For this reason, it is necessary to stack the Print / Job so that the last inserted sheet is at the bottom and the first inserted sheet is at the top.
[0041]
In such an inserter 202, output sheets and the like output in advance from Print / Job are stacked in the sheet feeding devices 203 to 209, and when the order registered in advance comes, the device Sheets can be fed and merged between the output sheets, and the sheets supplied from the sheet feeding apparatuses 203 to 209 and the output sheets of the image forming apparatus 201A can be mixed and output.
[0042]
In the present embodiment, the operator directly stores sheets in the sheet feeding devices 203 to 206 located above the sheet conveying path P, and the sheet feeding devices 207 to 207 located below the sheet conveying path P. A sheet 209 selectively stores a sheet after image formation by the image forming apparatus 201A, and then re-feeds the sheet to the sheet conveying path P at a predetermined timing or from the relay path 210 to the apparatus main body 18 (double-sided path 16). I send it.
[0043]
By the way, for example, in the case where toner is melted and fixed on a thick sheet by heat, conditions become severe in the fixing device 14, so that the fixing temperature is adjusted by the sheet thickness, and the conveying speed of the fixing device 14 is controlled by the sheet thickness. I'm changing it. For this reason, when thick paper and thin paper are mixed in the output sheet in Print / Job, the speed and temperature setting of the fixing unit 14 are repeated as ““ thick paper mode ”→“ thin paper mode ”→“ thick paper mode ””. Therefore, there are many setting changes, and the operation rate becomes very low.
[0044]
Therefore, in the present embodiment, when there are three types of processing speeds, for example, A to C according to the thickness, the processing speed A for each processing speed is supplied to the sheet feeding device 207 and the processing speeds B and C are set. Are stocked in the sheet feeding devices 208 and 209, and when the order registered in advance comes, the sheets are re-fed and merged to perform mixed output. This allows the processing for each processing speed to be performed in order, thereby maximizing the operating rate.
[0045]
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of such sheet feeding devices 207 to 209. In FIG. 2, reference numeral 109 denotes a sheet feeding device for feeding sheets stacked and stored in the sheet feeding devices 207 to 209. Means.
[0046]
The sheet feeding unit 109 includes a pickup roller 110 that is a sheet feeding unit of the present invention that performs an alignment and sheet feeding operation on the stacked sheets S, and a separation unit including a feed roller 111A and a retard roller 111B. , And a transport roller pair 128.
[0047]
In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a sheet storage unit of the present invention, and the sheet storage unit 101 has the following configuration. Reference numeral 102 denotes a lifter unit that lifts and lowers the sheet S including a lifter plate 102B on which the sheet S is placed and a lifter motor 102A that lifts and lowers the lifter plate 102B. 103 detects the highest position of the stacked sheet S. A detection sensor 104 serving as a detection unit includes a conveyance sensor 104A, a conveyance roller pair 104B, and a conveyance guide 104C, and a sheet conveyance unit that feeds and stacks the sheets S to the sheet feeding devices 207 to 209. And a shutter 105A and a shutter opening / closing solenoid 105B.
[0048]
Reference numeral 116 denotes an arm for swingably holding the pickup roller 110 constituting the sheet feeding means of the present invention. The arm 116 is provided by a pickup solenoid 112 and a solenoid cam 113 which are turned on and off based on a control signal from the CPU. It swings up and down. When feeding the sheet S, the pickup solenoid 110 is turned off and the arm 116 is swung downward so that the pickup roller 110 comes into contact with the highest one of the sheets S stacked on the lifter unit 102. It is possible to make it.
[0049]
Next, the switching means of the present invention will be described. Reference numeral 106 denotes a contact pressure switching unit including a height switching arm 106A and a solenoid 106B. The contact pressure switching unit 106 switches the swing angle of the arm 116 by turning on and off the solenoid 106B.
[0050]
Here, in the present embodiment, the pickup roller 110 is provided coaxially, has a large roller diameter, low hardness, and a sponge roller 110A which is a feeding member having a small conveying force. A rubber roller 110B, which is a feeding member having a small roller diameter and a high hardness and a large conveying force, is provided.
[0051]
By switching the swing angle of the arm 116 by the contact pressure switching unit 106, the sponge roller 110A or the rubber roller 110B can be selectively brought into contact with the sheet, whereby the contact pressure on the sheet S is switched. I have to. That is, the contact pressure switching unit 106, the pickup solenoid 112, and the solenoid cam 113 constitute switching means for switching the rollers for conveying the sheet.
[0052]
In the present embodiment, when the solenoid 106B is ON, only the sponge roller 110A is in contact with the sheet S, and when the solenoid 106B is OFF, the rubber roller 110B is in contact with the sheet S.
[0053]
As shown in FIG. 3, the pickup roller 110 is driven to rotate by a drive motor 115 that is a common drive source for the feed roller 111A and the retard roller 111B. That is, the driving force of the driving motor 115 is transmitted to the feed roller 111A by the one-way 124 that transmits the driving force only in the direction of the arrow a, and is transmitted to the pickup roller 110 by the timing belt 116A and the pulleys 117 and 118.
[0054]
In the present embodiment, the sponge roller 110A and the rubber roller 110B are displaced in the thrust direction as shown in FIG. Further, the sponge rollers 110A are arranged on both sides of the rubber roller 110B.
[0055]
The driving force of the driving motor 115 transmitted to the feed roller 111A is transmitted to the retard roller 111B by the timing belt 119 and the pulleys 120 and 121 via the torque limiter 122. The driving force is transmitted to the retard roller 111B only in the direction of arrow c by the one-way bearing 123. The transport roller 128 is driven by a drive motor 129.
[0056]
Next, a sheet feeding operation in the sheet feeding device 109 configured as described above will be described.
[0057]
When the sheet S1 is conveyed from the apparatus main body 18, the pickup solenoid 112 and the solenoid 106B are ON as shown in FIG. 2, and the pickup roller 110 is separated from the sheet S. Further, the shutter opening / closing solenoid 105B is also turned on, whereby the shutter 105A rises and closes the transport path.
[0058]
Next, the sheet S1 is detected by the conveyance sensor 104A, and based on a detection signal from the conveyance sensor 104A, a CPU (not shown) determines that the leading end of the sheet S1 has reached the pickup roller 110 as shown in FIG. When determined, the CPU turns off the pickup solenoid 112 and lowers the pickup roller 110.
[0059]
At this time, since the solenoid 106B is ON, the pickup roller 110 is regulated in the height direction by the height switching arm 106A, and only the sponge roller 110A having a large roller diameter comes into contact with the sheet S1, and the rotation of the sponge roller 110A Conveys the sheet S1.
[0060]
Next, the sheet S1 thus conveyed by the sponge roller 110A is pressed against the shutter 105A as shown in FIG. 4B. Here, since the sheet S1 is given a force only to the sponge roller 110A having a weak conveying force, the sheet S1 hits the shutter 105A without being bent or bent and is aligned. Thereby, the sheet S1 is adjusted in inclination and position without breaking or bending. After the sheets S1 are aligned, the sponge roller 110A is stopped.
[0061]
Thereafter, the height of the sheet S is detected by the paper height detection sensor 103, and based on a signal from the paper height detection sensor 103, the CPU drives and controls the lifter motor 102A to move the lifter plate 102B downward. I do. By repeating such an operation, a large amount of sheets S can be stocked on the lifter plate 102B.
[0062]
Next, after the sheets S are stocked in the sheet storage unit 101 as described above, when the stocked sheets S are to be fed again, the pickup roller 110 is rotated. Here, when the pickup roller 110 is rotated in this manner, the pickup solenoid 112 and the solenoid 106B are turned off as shown in FIG. Thereby, the sponge roller 110A is crushed and the rubber roller 110B comes into contact with the sheet S. Also, the shutter opening / closing solenoid 105B is turned off, whereby the shutter 105A is pushed down.
[0063]
As a result, when the pickup roller 110 (rubber roller 110B) rotates, the sheet S is sent out, and is eventually separated by a separation unit of the retard separation type configured by the feed roller 111A and the retard roller 111B.
[0064]
In the retard separation method used in the present embodiment, the sheet S sent out by the pickup roller 110 is rotated in the same direction a as the sheet feeding direction, and the feed roller 111A is rotated in the direction c opposite to the sheet feeding direction. The sheet is separated and conveyed one by one with respect to the retard roller 111B which rotates.
[0065]
Here, drive is applied to the retard roller 111B in the direction c in the figure via a torque limiter 122 (see FIG. 3), and when one sheet is fed, the transmission of the drive is interrupted by the torque limiter 122. As a result, the retard roller 111B is driven to rotate by c 'in the opposite direction to c in the drawing.
[0066]
When two or more sheets are sent, the coefficient of friction between the retard roller 111B and the sheet S is smaller than the coefficient of friction between the sheets. The seat is returned.
[0067]
Next, the sheet S is separated by such a separation unit of the retard separation method, and when the leading end of the sheet S is detected by the sheet feeding sensor 130 as shown in FIG. 112 is turned on, whereby the pickup roller 110 is separated from the sheet S.
[0068]
Further, as shown in FIG. 5B, the drive motor 115 is turned off immediately before the rear end of the conveyed sheet S passes through the nip between the feed roller 111A and the retard roller 111B. As a result, the sheet S is pulled out by the pair of conveying rollers 128 and is re-supplied to the sheet conveying path P or from the relay path 210 to the apparatus main body 18 (double-sided path 16).
[0069]
Thereafter, the height of the sheet S is detected by the sheet height detection sensor 103. If the height of the sheet S is low, the lifter motor 102A is controlled to move the lifter plate 102B upward. Further, the solenoid 106B is turned on at a predetermined timing.
[0070]
By repeating the operations shown in FIGS. 2, 4 and 5, it is possible to re-feed a large amount of sheets stored on the lifter plate 102B. With these mechanisms, it is possible to achieve both matching performance and re-feeding performance during a large-capacity stack.
[0071]
As described above, the sponge roller 110A and the rubber roller 110B are provided in the pickup roller 110, and the sheet S is conveyed by the sponge roller 110A having a small conveying force in a direction in which the sheet S is pressed against the shutter 105A. Can be.
[0072]
In addition, the feeding performance can be improved by feeding out the aligned sheet S by the rubber roller 110B having a large conveying force. By improving the matching performance and the (re) feeding performance in this way, the productivity of the entire apparatus can be improved.
[0073]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
[0074]
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the sheet feeding apparatus according to the present embodiment. 2, the same reference numerals as those in FIG. 2 indicate the same or corresponding parts.
[0075]
In the present embodiment, a regulating member 106C for regulating the height of the pickup roller 110 is provided instead of the height switching arm 106A and the solenoid 106B shown in FIG.
[0076]
Further, the detection sensor 103 for detecting the stacking height can detect two sheet heights 103A and 103B. In this embodiment, the height of the sheet S is controlled to be 103B as shown in FIGS. 6A and 6B during stacking.
[0077]
As a result, the sheet surface height of the sheet S becomes 103B, and when the CPU turns off the pickup solenoid 112 and lowers the pickup roller 110 based on a signal from the conveyance sensor 104A that detects this, the pickup roller 110 is raised by the regulating member 106C. The sponge roller 110 </ b> A having a large roller diameter comes into contact with the sheet S and conveys the sheet S because the direction is regulated.
[0078]
As a result, the sheet S is pressed against the shutter 105A as shown in FIG. 6C. Here, since the sheet S is given a force only to the sponge roller 110A having a weak conveyance force, the sheet S hits the shutter 105A without being bent or bent and is aligned.
[0079]
Also, at the time of re-feeding, as shown in FIG. 7A, the CPU controls the sheet S to have a sheet height of 103A via the lifter unit 102 constituting the switching means in the present embodiment. .
[0080]
Here, when the sheet surface height of the sheet S reaches 103A, the sponge roller 110A is crushed, and the rubber roller 110B comes into contact with the sheet S and is conveyed. At this time, the arm 116 may be urged downward if necessary so that the pickup roller 110 is not raised by the rising sheet S.
[0081]
Thereafter, as in the first embodiment described above, when the leading end of the sheet S is detected by the paper feed sensor 130 as shown in FIG. 7B, the pickup solenoid 112 is turned on, thereby The pickup roller 110 is separated from the sheet S.
[0082]
Further, as shown in FIG. 7C, the drive motor 115 is turned off immediately before the rear end of the conveyed sheet S passes through the nip between the feed roller 111A and the retard roller 111B. As a result, the sheet S is pulled out by the conveying roller pair 128 and fed to, for example, an image forming unit.
[0083]
Thereafter, the height of the sheet S is detected by the sheet height detection sensor 103, the lifter motor 102A is controlled in accordance with the height of the sheet S, and the lifter plate 102B is moved upward. With these mechanisms, it is possible to achieve both matching performance and re-feeding performance during a large-capacity stack.
[0084]
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
[0085]
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of the sheet feeding apparatus according to the present embodiment. 2, the same reference numerals as those in FIG. 2 indicate the same or corresponding parts.
[0086]
In the present embodiment, the detection sensor 103 that detects the stacking height can detect two sheet heights 103A and 103B. When the sheet S is conveyed as shown in (a) during loading, the lifter motor 102A is controlled so that its height becomes 103B as shown in (b).
[0087]
Here, when the sheet surface height of the sheet S reaches 103B, the CPU turns off the pickup solenoid 112 and lowers the pickup roller 110. Here, the pickup roller 110 lowered in this way is held at a position of θ1 with respect to the feed roller 111B, which is the center of rotation, by the solenoid cam 113. When the pickup roller 110 is located at such a position, only the sponge roller 110A comes into contact with the sheet S, and conveys the sheet S as shown in FIG.
[0088]
Assuming that the conveying force at this time is F1, the friction coefficient between the sponge roller 110A and the sheet S is μ1, the normal force N1, and the weight G of the pickup roller 110, the following relationship is established.
[0089]
F1 = μ1 · N1, N1 = G−F1 · tan θ1
Than this,
F1 = μ1 · G / (1 + μ1 · tan θ1)
It becomes.
[0090]
On the other hand, when the sheet is re-fed, as shown in FIG. 9A, the height of the sheet S is controlled by the lifter motor 102A to be 103A, whereby the sponge roller 110A of the pickup roller 110 is controlled. Is crushed, and the rubber roller 110B comes into contact with the sheet S and is conveyed. At this time, the pickup roller 110 is at a position of θ2 with respect to the feed roller 111B which is the center of rotation.
[0091]
Here, assuming that the conveying force at this time is F2, the friction coefficient between the sponge roller 110A and the sheet S is μ2, the normal force N2, and the weight G of the pickup roller, are as follows.
[0092]
F2 = μ2 · N2, N2 = G−F2 · tan θ2
Than this,
F2 = μ2 · G / (1 + μ2 · tan θ2)
It becomes.
[0093]
From this, it is possible to satisfy F1≪F2 by setting μ1 <μ2 and θ2 <0 <θ1. However, it is necessary to set the sponge roller 110A so that it does not completely collapse at N1 but completely collapses at N2. With such a configuration, it is possible to achieve both the matching performance and the re-feeding performance at the time of a large-capacity stack.
[0094]
Although the case where the thrust positions of the sponge roller 110A and the rubber roller 110B are different has been described so far (see FIG. 3), the same effect can be obtained with a two-layer roller in which the sponge roller 110A is put on the rubber roller 110B. Can be done.
[0095]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
[0096]
FIG. 10 and FIG. 11 are diagrams illustrating the configuration of the sheet feeding apparatus according to the present embodiment. In FIG. 10, the same reference numerals as those in FIG. 3 indicate the same or corresponding parts in FIG.
[0097]
In FIGS. 10 and 11, reference numeral 131 denotes a non-tensioned transport belt used in place of the sponge roller 110 </ b> A, 132 denotes a driving roller for driving the transport belt 131, and 133 denotes a pressing for pressing the transport belt 131 against the driving roller 132. It is a member. As shown in FIG. 10, the timing belt 116A for transmitting the drive to the pickup roller 110 and the pulleys 117 and 118 are provided closer to the drive motor 115 than the one-way 124 for transmitting the drive to the feed roller 111A.
[0098]
With such a configuration, the drive motor 115 stops in a state where the fed sheet is sandwiched between the nip between the feed roller 111A and the retard roller 111B, and the sheet S is pulled out by the transport roller 128. Accordingly, even when the feed roller 111A is driven to rotate, the pickup roller 110 does not rotate.
[0099]
Reference numeral 134 denotes an evacuation arm that locks the transport belt 131. The evacuation arm 134 rotates upward with the OFF of the pickup solenoid 112, and separates from the sheet S from a position where the transport belt 131 contacts the sheet S. It is for retreating to a position.
[0100]
Then, in the present embodiment, when the pickup solenoid 112 is turned on as shown in FIG. 11A during loading, only the transport belt 131 comes into contact with the sheet S, and as shown in FIG. Transport.
[0101]
At the time of re-feeding, as shown in FIG. 12A, when the pickup solenoid 112 is turned off, the retracting arm 134 rotates upward and the rubber roller 110B descends. When the retreat arm 134 rotates upward in this manner, the transport belt 131 retreats upward. As a result, only the rubber roller 110B comes into contact with the sheet S, and conveys the sheet S. Other operations are the same as those of the first embodiment described above, and by using these mechanisms, it is possible to achieve both the matching performance and the re-feeding performance at the time of a large-capacity stack.
[0102]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
[0103]
FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of a sheet feeding device of the inserter according to the present embodiment. 2, the same reference numerals as those in FIG. 2 indicate the same or corresponding parts.
[0104]
In the same figure, reference numeral 136 denotes a paddle formed of a flexible member such as rubber. As shown in (a) to (c) of the drawing, the leading end portion comes into contact with the sheet S, whereby the sheet S can be conveyed with a small conveying force.
[0105]
Further, at the time of re-feeding, when the pickup solenoid 112 is turned off and the pickup roller 110 is lowered, it is crushed as shown in FIGS. 14A to 14C, the rubber roller 110B comes into contact with the sheet S, and the sheet S is conveyed. I will do it. Other operations are the same as those of the first embodiment described above, and by using these mechanisms, it is possible to achieve both the matching performance and the re-feeding performance at the time of a large-capacity stack.
[0106]
In the present embodiment, the pickup roller 110 is turned up and down, but the same effect can be obtained by moving the height of the lifter up and down. Needless to say, the same effect can be obtained by combining the first to fifth embodiments.
[0107]
【The invention's effect】
As described above, as in the present invention, the sheet is conveyed in the direction in which the sheet is pressed against the abutting portion by the feeding member having the smaller conveying force among the feeding members having different conveying forces of the sheet feeding means. As a result, the alignment performance can be enhanced, and the feeding performance can be enhanced by feeding out the aligned sheets by a feeding member having a large conveying force. Thus, even when a large number of sheets are stored, both the alignment performance and the feeding performance can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a color image forming apparatus as an example of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a sheet feeding device of an inserter provided in the color image forming apparatus.
FIG. 3 is a diagram illustrating a drive system of the sheet feeding device.
FIG. 4 is a view for explaining sheet alignment and sheet feeding operation of the sheet feeding apparatus.
FIG. 5 is another view illustrating the sheet alignment and sheet feeding operation of the sheet feeding apparatus.
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration and an alignment operation of a sheet feeding apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a sheet feeding operation of the sheet feeding device.
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration and an alignment operation of a sheet feeding device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating a sheet feeding operation of the sheet feeding apparatus.
FIG. 10 is a diagram illustrating a drive system of a sheet feeding device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing an alignment operation of the sheet feeding device.
FIG. 12 is a diagram illustrating a sheet feeding operation of the sheet feeding device.
FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration and an alignment operation of a sheet feeding apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram illustrating a sheet feeding operation of the sheet feeding apparatus.
FIG. 15 is a schematic diagram showing the entire conventional image forming apparatus.
FIG. 16 is a view for explaining sheet alignment and sheet feeding operation of a conventional sheet feeding apparatus.
FIG. 17 is a view for explaining sheet alignment and sheet feeding operation of another conventional sheet feeding apparatus.
[Explanation of symbols]
13 Image forming unit
102 Lifter part
103 detection sensor
105A shutter
106C regulating member
109 sheet feeding means
110 Pickup roller
110A sponge roller
110B rubber roller
131 conveyor belt
136 paddle
201A color image forming apparatus
202 Inserter
220 sheet processing equipment
203-209 sheet feeding device
S, S1 sheet
