JP2010100403A - Sheet carrying device and image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シート搬送装置及び画像形成装置に関し、特に画像形成したシートを反転処理し得るものに関する。 The present invention relates to a sheet conveying apparatus and an image forming apparatus, and more particularly to an apparatus capable of reversing an image formed sheet.
従来の複写機やプリンタ等の画像形成装置が有するシート搬送装置の排出搬送に係るモードには、シートに画像形成をしてそのまま排出トレイに排出するストレート排出モードと呼ばれるものがあった。また、それ以外には、フラッパ等によってシートを分岐搬送することでその表裏を反転して排出する反転排出モードや、片面に画像形成したシートを、画像形成手段へ再搬送してもう一方の面に画像形成する両面記録モードと呼ばれるものがあった。そして、シート搬送装置によってはこれらのモードを一つ或いは複数備えていた。 A mode related to the discharge and conveyance of a sheet conveyance device included in a conventional image forming apparatus such as a copying machine or a printer has a so-called straight discharge mode in which an image is formed on a sheet and discharged to a discharge tray as it is. In addition to this, the reverse discharge mode in which the front and back sides of the sheet are reversed and discharged by branching and conveying the flapper or the like, or the sheet on which one side of the image is formed is re-conveyed to the image forming unit and the other side There is a so-called double-sided recording mode for forming an image. Depending on the sheet conveying apparatus, one or a plurality of these modes are provided.
ここで、上記した各モードについて、図6,7を参照して説明する。なお、図6は従来の反転部を拡大して示す概略断面図、図7は従来の反転部の一時点の状態を示した概略断面図である。 Here, each of the above modes will be described with reference to FIGS. 6 is an enlarged schematic cross-sectional view showing a conventional reversing part, and FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a state of the conventional reversing part at one point.
従来の反転部500におけるストレート排出モードでは、図6に示すように、フラッパ515が矢印a方向へ回転し、画像形成後のシートPが分岐前ローラ対514から排出ローラ対516へと搬送され、そのまま図示しない排出トレイへ排出される。
In the straight discharge mode in the
また、反転排出モードの場合には、画像形成後のシートPは、フラッパ515が矢印b方向へ回転することによって、分岐前ローラ対514からスイッチバックローラ対518側に順方向に搬送される。スイッチバックローラ対518は、正逆回転可能なローラ対で、センサ501によるシートPの先端位置の検知に基づき、シートPの後端が反転ポイントSPaに位置した際に逆回転することによってシートPを逆方向に搬送(反転搬送)する。逆方向に搬送されたシートPの先端は、可撓性シート519aに当たって反転パス520に導かれ、排出ローラ対516によって表裏が反転した状態で排出トレイ(不図示)へと排出される。
In the reverse discharge mode, the sheet P after image formation is conveyed in the forward direction from the
また、両面記録モードの場合には、反転排出モードの場合と同様、画像形成後のシートPは、フラッパ515が矢印b方向へ回転することによって、分岐前ローラ対514からスイッチバックローラ対518側に搬送される。そして、スイッチバックローラ対518が、センサ501によるシートPの先端位置の検知に基づき、シートPの後端が反転ポイントSPbに位置した際に逆回転することによって、シートPを反転搬送する。反転搬送されたシートPの先端は可撓性シート519bに当たって再送パス521に導かれ、再送ローラ対522等によって図示しない画像形成手段へと再搬送され、両面記録された後に排出トレイ(不図示)へと排出される。
In the double-sided recording mode, as in the reverse discharge mode, the sheet P after image formation is rotated from the
このように、従来の一般的な画像形成装置においては、上記例示した反転部500により、ストレート排出、反転排出、両面記録搬送が可能となっていた。
As described above, in the conventional general image forming apparatus, the above-described
そして、近年では、画像形成装置の生産性向上を目的として、連続搬送されるシートの時間間隔が狭められてきている。とりわけ反転排出モードの場合において、図7に示すように、先行シートPA(一点鎖線)が、後続シートPB(実線)とパス523ですり合いつつ反転されるように制御されるものも見受けられる(特許文献1参照)。
しかし、上記した特許文献1を含む従来の画像形成装置で、シート先端位置を検知するセンサ501が反転ポイントSPaより上流に配置されたシート搬送装置を有するものについては、以下のような問題を生じていた。ここで、このような従来の問題点について、図8,9に示すダイアグラムを参照して説明する。
However, in the conventional image forming apparatus including the above-described
図8は、反転部500(図6,7参照)にてシートが反転して搬送される際の流れの一例を示したダイアグラムである。なお、同図では、縦軸を距離軸、横軸を時間軸とし、反転前後のシート先端及び後端位置の軌跡をプロットした状態を示している。また、分岐前ローラ対514によりシートが設計値通りに搬送された場合のプロットを実線で、分岐前ローラ対514の、摩耗、外径公差、スリップ等の外乱によって、設計値より搬送効率が低下した場合のプロットを一点鎖線で示している。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a flow when the sheet is reversed and conveyed by the reversing unit 500 (see FIGS. 6 and 7). In the figure, the vertical axis is the distance axis and the horizontal axis is the time axis, and the locus of the front and rear end positions of the sheet before and after inversion is plotted. Also, the plot when the sheet is conveyed as designed by the
分岐前ローラ対514によりパス523に搬送されてきた反転前のシートは、シート先端をセンサ501により検知された一定時間T1後に、不図示の制御手段(例えばモータドライバー)によって停止制御される。ここで、上記した制御手段は、シートがセンサ501を通過した後はシートの搬送軌跡を検知することができないため、上述したようにシートの搬送効率が低下した場合には、反転ポイントSPaの位置に例えば距離α(図8参照)のようなバラツキが生じる。
The sheet before reversal conveyed to the
仮に、上記した距離αが大きくなり、反転ポイントSPaが分岐点P0よりも上流になると、シートが反転パス520へと送られずにパス523を逆送することになるため、反転ポイントSPaと分岐点P0との距離βを、距離αよりも大きくする必要が生じる。このとき、搬送方向に対するシートサイズが大きいほど、シート先端がセンサ501を通過してからシート後端が反転ポイントSPaに到達するまでの搬送距離が長くなる。このようにセンサ501から反転ポイントSPaまでの搬送距離が長くなると、それに応じてバラツキである距離αも大きくなり得るので、搬送可能な最大サイズのシートでの距離αに対して距離βを設定する必要が生じるものとなる。
If the above-mentioned distance α is increased and the inversion point SPa is upstream of the branch point P0, the sheet is not sent to the
次いで、反転部500にて2枚のシートが連続搬送される場合について図9を参照して説明する。図9は、反転部500(図6,7参照)にて2枚のシートが連続搬送される際の流れの一例を示したダイアグラムである。なお、同図では、先行シートPAのプロット(設計値)を実線、後続シートのプロット(設計値)を破線で示している。
Next, a case where two sheets are continuously conveyed by the reversing
反転部500にて、例えば、先行シートPAをパス523へと搬送し、その後、後続シートPBをパス523へと搬送するようにして、2枚のシートを連続搬送する場合を考える。このように連続搬送した場合、反転パス520に向けて逆方向に搬送する先行シートPAと、パス523で順方向に搬送する後続シートPBとが衝突することを回避させる必要が生じる。ここで、これを回避するためには、先行シートPAの先端が分岐点P0を通過した後に、後続シートPBの先端に分岐点P0を通過させるようにすればよい。そして、このようにするためには、図中にも示したように、先行シートPAの先端が分岐点P0を通過してから、後続シートPBの先端が分岐点P0を通過するまでに、時間T2>0の時間間隔をとるようにする。
Consider a case where the reversing
一方、分岐点P0から反転ポイントSPaまでの距離βを比較的大きくとると、設計値通りにシート搬送された場合に、この距離βに応じて反転後の先行シートPAの先端が分岐点P0を通過する時間(換言すると、到達する時間)が増加する。このように、先行シートPAが反転ポイントSPaで反転され、その先端が分岐点P0に達して通過するまでの時間が増えると、引き続いて後続シートPBを搬送して分岐点P0を通過させるまでに要する時間も当然に増加することとなる。つまり、上記した距離βが大きくなると、先行シートPAに続く後続シートPBを搬送するまでの時間間隔も距離βに応じて大きくとる必要が生じることとなり、画像形成に係る生産性の低下を招くこととなっていた。 On the other hand, if the distance β from the branch point P0 to the reversal point SPa is relatively large, when the sheet is conveyed as designed, the leading edge of the preceding sheet PA after reversal changes the branch point P0 according to this distance β. The time to pass (in other words, the time to reach) increases. In this way, when the preceding sheet PA is reversed at the reversal point SPa and the time until the leading edge reaches the branch point P0 and passes through is increased, the subsequent sheet PB is subsequently conveyed and passed through the branch point P0. Naturally, the time required will also increase. That is, when the above-described distance β increases, the time interval until the subsequent sheet PB following the preceding sheet PA is transported needs to be increased according to the distance β, leading to a decrease in productivity related to image formation. It was.
ところで、上述したような問題を生じるシート搬送装置において、その問題の解決を図るには、センサ501(図6,7参照)によってシートの先端検知をせずに、シートの後端検知をするように仕様変更することが考えられる。ここで、例えば、センサ501にフォトセンサと組み合わせたフラグ式のセンサを採用してシートの後端検知をする場合には、シート後端が通過した後のフラグの戻るタイミングを検知することになる。しかし、このようにフラグ式のセンサでシートの後端を検知するように構成すると、シートが通過した後のフラグの戻り時における挙動が不安定になることが多く、チャタリング等によって正確な検知ができない場合が多く見受けられる。そこで、シートの後端を検知するセンサとして、上記したフラグ式を用いずに、発光部と受光部とを有した光学式センサを用いることが提案される。しかし、このような光学式センサはフラグ式センサと比較して高価であり、かつ、紙紛等の汚れがセンサの発光部や受光部にたまった場合にシートの検知ができなくなるため、定期的なメンテナンス(センサの清掃作業)が必要となるといった課題を有する。
By the way, in order to solve the problem in the sheet conveying apparatus that causes the above-described problem, the trailing edge of the sheet is detected by the sensor 501 (see FIGS. 6 and 7) without detecting the leading edge of the sheet. It is possible to change the specifications. Here, for example, when a sensor of the flag type combined with a photo sensor is used as the
そこで本発明は、搬送されるシートの先端を検知手段に通過させてシート反転させ得るように構成し、反転時の停止位置のバラツキを抑えることで、生産性の向上を図ることができるシート反転装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。 Therefore, the present invention is configured so that the leading edge of the conveyed sheet can be passed through the detection means and the sheet can be reversed, and the sheet reversal can improve productivity by suppressing variations in the stop position during reversal. An object of the present invention is to provide an apparatus and an image forming apparatus.
本発明は、反転搬送パスに搬送したシートの搬送方向を反対にして、前記反転搬送パスから分岐する排出パスへ搬送するシート搬送装置において、前記反転搬送パスの前記排出パスとの分岐点よりも下流に配置され、前記反転搬送パスへ搬送されたシートを順方向に搬送した後、前記排出パスへ送るようにシートを逆方向に搬送する正逆転可能なシート搬送手段と、前記反転搬送パスに配置され、搬送されるシートの先端を検知する検知手段と、を備え、前記排出パスへ前記逆方向に搬送される先行シートと前記順方向へ搬送される後続シートとが前記反転搬送パスにおいて擦れ違い、前記検知手段は、前記反転搬送パスにおける前記分岐点よりも前記順方向での下流側であって、前記逆方向に搬送される前記先行シートの後端と前記順方向に搬送される後続シートの先端とが擦れ違う位置よりも前記順方向での下流側でシートの先端を検知するように配置されていることを特徴とする。 The present invention provides a sheet conveying apparatus that conveys a sheet conveyed to a reversal conveyance path to a discharge path that branches from the reversal conveyance path, with a conveyance direction of the sheet reversed, than a branch point of the reversal conveyance path with the discharge path. A sheet conveying means disposed downstream and capable of conveying in the reverse direction so as to be conveyed to the discharge path after conveying the sheet conveyed to the reverse conveyance path in the forward direction, Detecting means for detecting the leading edge of the sheet that is arranged and conveyed, and the preceding sheet conveyed in the reverse direction to the discharge path and the subsequent sheet conveyed in the forward direction are rubbed in the reverse conveying path The detection means is located downstream of the branch point in the reverse conveyance path in the forward direction and is conveyed in the reverse direction to the rear end of the preceding sheet and the forward direction. Characterized in that it is positioned to sense the leading edge of the sheet on the downstream side in the forward direction than the position where the leading edge of the succeeding sheet to be conveyed pass each other.
本発明によれば、反転するシートの先端を検知手段により検知し、検知手段によるシートの後端の検知からシート搬送手段が逆転するまでの搬送距離が短いので、反転時にシートを停止させる位置のバラツキを抑え、生産性の向上を図ることができる。 According to the present invention, since the leading end of the sheet to be reversed is detected by the detecting unit, and the conveyance distance from the detection of the trailing end of the sheet by the detecting unit to the reverse of the sheet conveying unit is short, Variations can be suppressed and productivity can be improved.
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は、本実施の形態における画像形成装置の構成の説明図である。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram of the configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment.
本画像形成装置1は電子写真方式で、図1に示すように複数の画像形成ユニットSa,Sb,Sc,Sdを直列に配するフルカラー画像形成装置である。画像形成装置1は、原稿画像の読み取りを行う読み取り部1Rと、画像出力部1Pとを備えている。画像出力部1Pは大別して、画像形成部10、給紙ユニット20、中間転写ユニット30、定着ユニット40、及びコントローラ(図5参照)から構成される。
The
画像形成部10は、中間転写ベルト31の上部直線区間に、画像形成ユニットSa,Sb,Sc,Sdが直列に配置されている。画像形成ユニットSa〜Sdは、夫々現像装置14a,14b,14c,14dで用いるトナーの色がブラック、マゼンタ、シアン、イエローと異なる以外は基本的に同様に構成される。従って、以下、イエローの画像形成ユニットSdについて説明し、他の画像形成ユニットSa,Sb,Scについては、画像形成ユニットSdの構成部材における符号末尾のdを、夫々a,b,cに読み替えて理解されるものとする。
In the
感光体の一例である感光ドラム11dは、画像形成ユニットSdの中心で軸支され、図中矢印方向に回転駆動される。感光ドラム11dの外周面に対向して、その回転方向に一次帯電器12d、光学系13d、現像装置14d、一次転写装置35d、およびクリーニング装置15dが配置されている。
A photosensitive drum 11d, which is an example of a photosensitive member, is pivotally supported at the center of the image forming unit Sd and is driven to rotate in the direction of the arrow in the figure. A
帯電手段の一例である一次帯電器12dは、感光ドラム11dの表面に均一な帯電量の電荷を与える。露光装置の一例である光学系13dは、記録画像信号に応じて変調したレーザービーム等の光線を用いて感光ドラム11dの表面を走査露光して静電潜像を形成する。
A
現像手段の一例である現像装置14dは、イエローの現像剤(以下、これをトナーと呼ぶ)を収納し、帯電させたトナーを感光ドラム11dの静電潜像へ静電気的に付着させてトナー像に顕像化する。転写手段の一例である一次転写装置35dは、トナー像の帯電極性と逆極性の転写電圧を印加されて、画像転写領域を通過する感光ドラム11dのトナー像を中間転写ベルト31へ静電気的に移動させる。
A developing device 14d, which is an example of a developing unit, stores a yellow developer (hereinafter referred to as toner), and electrostatically attaches the charged toner to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 11d to form a toner image. To visualize. The
クリーニング装置の一例であるクリーニング装置15dは、中間転写ベルト31へ転写されることなく通過した感光ドラム11d表面の転写残トナーを掻き落として次回のトナー像形成に備えさせる。以上に示したプロセスにより、画像形成ユニットSdでイエローのトナー像が形成されて中間転写ベルト31に一次転写される。
The cleaning device 15d, which is an example of a cleaning device, scrapes off the transfer residual toner on the surface of the photosensitive drum 11d that has passed without being transferred to the
画像形成ユニットScでは、同様にしてシアンのトナー像が形成され、イエローのトナー像に重ねて中間転写ベルト31に一次転写される。画像形成ユニットSbでは、同様にしてマゼンタのトナー像が形成され、イエローおよびシアンのトナー像に重ねて中間転写ベルト31に一次転写される。画像形成ユニットSaでは、同様にしてブラックのトナー像が形成され、イエロー、シアン、およびマゼンタのトナー像に重ねて中間転写ベルト31に一次転写される。以上に示したプロセスにより、中間転写ベルト31にフルカラーのトナー像が形成される。
In the image forming unit Sc, a cyan toner image is formed in the same manner, and is primarily transferred onto the
給紙ユニット20は、カセット21a、21bにトナー像を形成するための転写紙であるシートPを収納し、中間転写ベルト31に形成されたフルカラーのトナー像にタイミングを合わせて、シートPを二次転写領域Teへ送り出す。ピックアップローラ22a、22bは、カセット21a、21bからシートPを一枚ずつ送り出す。給紙ローラ対23及び給紙ガイド24は、ピックアップローラ22a、22bから受け渡されたシートPをレジストローラ25a、25bまで搬送する。レジストローラ25a、25bは、シートPの斜行を修正して待機させ、画像形成部10の画像形成タイミングに合わせてシートPを二次転写領域Teへ送り出す。なお、シートPは、上記した給紙ユニット20からだけではなく、マルチ給紙トレイ26からもピックアップローラ27によって一枚ずつ送り出され、給紙ローラ対23及び給紙ガイド24によってレジストローラ25a、25bまで搬送され得る。また、上記したシートPの具体例としては、普通紙、普通紙の代用品である樹脂製のシート状のもの、厚紙、オーバーヘッドプロジェクター用等がある。
The
中間転写ユニット30は、中間転写体の一例である中間転写ベルト31を備える。中間転写ベルト31は、駆動ローラ32、テンションローラ33、バックアップローラ62、及び二次転写内ローラ34に掛け渡して支持され、駆動ローラ32から駆動力を伝達されて図中矢印方向に循環する。テンションローラ33は、ばね(不図示)の付勢によって中間転写ベルト31に適度な張力を与える。バックアップローラ62は、レジマーク検出センサ60に対向して設けられており、また、図示しない加圧機構によって付勢されるテンションローラ33は、アライメントが調整可能になっており、中間転写ベルト31の蛇行を補正することができる。なお、上記した中間転写ベルト31の材質としては、例えば、ポリイミド(PI)やポリフッ化ビニリデン(PVdF)等が選定される。
The
上記した駆動ローラ32とバックアップローラ62との間には、一次転写平面PLが形成され、駆動ローラ32には、金属ローラの表面に数mm厚のゴム(ウレタン又はクロロプレン)がコーティングされて中間転写ベルト31とのスリップが防がれている。なお、この駆動ローラ32は、不図示のパルスモータによって回転駆動される。
A primary transfer plane PL is formed between the
各感光ドラム11a〜11dと中間転写ベルト31とが対向する一次転写領域Ta〜Tdには、中間転写ベルト31の裏側に一次転写装置35a〜35dが配置されている。
二次転写内ローラ34は、中間転写ベルト31を挟んで二次転写外ローラ36に圧接して、中間転写ベルト31と二次転写外ローラ36との間に二次転写領域Teのニップを形成する。転写手段の一例である二次転写外ローラ36は、中間転写ベルト31に対して適度な圧力で加圧されている。二次転写内ローラ34は、接地電位に接続されている。二次転写外ローラ36は、トナー像の帯電極性と逆極性の転写電圧を印加されて、二次転写領域Teを挟持搬送されるシートPに対して、中間転写ベルト31上のフルカラーのトナー像を静電気的に移動させる。
The secondary transfer
中間転写ベルト31上の二次転写領域Teの下流には、中間転写ベルト31の画像形成面をクリーニングするための、クリーニング装置の一例であるベルトクリーニング装置50が配置されている。ベルトクリーニング装置50は、シートPへ転写されることなく二次転写領域Teを通過して中間転写ベルト31に残った転写残トナーを除去する。ベルトクリーニング装置50は、クリーナブレード51と、回収したトナーの飛散・落下を防止するための廃トナーボックス52とで構成されている。なお、クリーナブレード51の材質としてはポリウレタンゴム等が用いられる。
A
定着ユニット40は、定着ローラ41aと加圧ローラ41bとを圧接させた高温高圧の定着ニップで、フルカラーのトナー像を転写されたシートPを挟持搬送して、トナー像をシートPに定着させる。定着ローラ41aは、内部にハロゲンヒーターなどの熱源を備え、加圧ローラ41bも熱源を備える場合がある。ガイド43は、二次転写領域Teから排出されたシートPを定着ニップへ導く。内排紙ローラ44、外排紙ローラ45は、定着ローラ41aと加圧ローラ41bとから排出されてきたシートPを更に装置外部へと導く。
The fixing
なお、定着ユニット40の搬送方向下流で、上記内排紙ローラ44及び外排紙ローラ45の下方には、本発明の特徴を有する反転部(シート搬送装置)100が配置されているがその詳細については後述する。また、前述した制御ユニットは、上述した各画像形成ユニットSa〜Sd内の機構の動作を制御するための不図示の制御基板やモータドライブ基板等で構成されている。また、図1における符号48は、画像形成装置1の側部に設けられた排紙トレイであり、定着ユニット40を通過したシートPが外排紙ローラ45によって排紙される。
A reversing unit (sheet conveying device) 100 having the characteristics of the present invention is disposed downstream of the fixing
続いて、本実施の形態における画像形成装置1の動作について説明する。
Next, the operation of the
すなわち、画像形成装置1にて画像形成動作開始信号が発せられると、例えば、ピックアップローラ22aによってカセット21aからシートPが1枚ずつ送り出される。シートPは、給紙ローラ対23によって給紙ガイド24を案内され、レジストローラ25a,25bにまで搬送される。このとき、レジストローラ25a,25bは停止しており、シートPの先端はニップ部に突き当たる。その後、画像形成部10が画像の形成を開始するタイミングに合わせ、レジストローラ25a,25bが回転を開始する。このレジストローラ25a,25bの回転時期は、画像形成部10より中間転写ベルト31上に一次転写されたトナー画像とシートPとの重なるタイミングが、二次転写領域Teにて一致するように設定される。
That is, when an image forming operation start signal is issued in the
一方、画像形成部10では、画像形成動作開始信号が発せられると、中間転写ベルト31の回転方向の最上流にある感光ドラム11dに形成されたトナー画像が、一次転写領域Tdにおいて中間転写ベルト31に一次転写される。この一次転写される際、一次転写ローラ35dには、トナー画像を転写するための高電圧が印加される。一次転写ローラ35dで中間転写ベルト31上に一次転写されたトナー画像は、次に一次転写領域Tcに搬送される。感光ドラム11cでは、上記したトナー画像が搬送される時間分だけ遅延して画像形成が行われており、感光ドラム11dで転写されたトナー画像の上に合わせてトナー画像が転写される。これ以降も同様の工程が繰り返されることにより、前述した4色のトナー画像が中間転写ベルト31上に重ねて一次転写されることとなる。
On the other hand, in the
その後、シートPが二次転写領域Teに進入して中間転写ベルト31に接触すると、該シートPの通過タイミングに合わせて二次転写装置36に高電圧が印加される。これにより、前述したようにして中間転写ベルト31上に形成された4色のトナー画像が、シートPの表面に転写される。そして、トナー画像が転写されたシートPは、搬送ガイド43により、定着ユニット40の定着ローラ41aと加圧ローラ41bとで形成されるニップ部まで正確に案内される。定着ユニット40に案内されたシートPは、定着ローラ41a及び加圧ローラ41bの熱及びニップの圧力により、転写されたトナー画像がシートP表面に定着される。
Thereafter, when the sheet P enters the secondary transfer region Te and contacts the
また、定着ユニット40の搬送方向下流には、反転部100が配置されている。反転部100は、反転パス(反転搬送パス)240、反転排出パス(排出パス)241、搬送パス(搬送パス)243、及び正逆転ローラ対(シート搬送手段)101等を備えている。また、反転部100の上部には、内排紙ローラ44及び外排紙ローラ45と、切換フラッパ166及び反転フラッパ167とが配置されている。前述した定着ユニット40を通過したシートPは、トナー画像を上面にした状態で内排紙ローラ44を通過し、切換フラッパ166によって、搬送パス243を通って排紙トレイ48へ導かれるか、もしくは反転パス240内へと導かれる。シートPを反転せず、トナー画像を上面にした状態で排紙させる場合には、内排紙ローラ44からそのまま外排紙ローラ45に搬送させて機外へと導く。また、シートPを反転させる場合には、シートPを反転パス240内へと搬送し、反転排出パス241を通して搬送パス243に表裏反転して搬送することで、シートの反転処理を行う(詳しくは図2,3,4にて後述する)。
A reversing
次いで、本画像形成装置1全体の制御を司るコントローラの構成について図5を参照しながら説明する。図5は、画像形成装置1の制御を司るコントローラの構成を示す全体ブロック図である。
Next, the configuration of a controller that controls the entire
コントローラは、図5に示すように、CPU回路部1500を有し、CPU回路部1500は、CPU1501、ROM1502、RAM1503を有している。そして、コントローラは、ROM1502に格納されている制御プログラムによって各ブロック2101,2102,3101を総括的に制御する。RAM1503は、制御データを一時的に保持し、また制御に伴う演算処理の作業領域として用いられる。また、コントローラは、ROM1502に格納されている制御プログラムにより、搬送センサ245、反転センサ上(検知手段)111、反転センサ下(検知手段)112、正逆転モータ303、及び離間ソレノイド400を駆動制御する。
As shown in FIG. 5, the controller includes a CPU circuit unit 1500, and the CPU circuit unit 1500 includes a CPU 1501, a ROM 1502, and a RAM 1503. The controller comprehensively controls each of the
イメージリーダ制御部2101は、前述した光学系13a〜13dなどに対する駆動制御を行い、イメージセンサ(不図示)から出力されたアナログ画像信号を画像信号制御部2102に転送する。画像信号制御部2102は、イメージリーダ制御部2101から転送されたアナログ画像信号をデジタル信号に変換した後に各種の処理を施し、この処理を施したデジタル信号をビデオ信号に変換してプリンタ制御部3101に出力する。また、画像信号制御部2102は、コンピュータ2100等の外部機器から外部I/F2109を介して入力されたデジタル画像信号に各種の処理を施し、この処理を施したデジタル画像信号をビデオ信号に変換してプリンタ制御部3101に出力する。プリンタ制御部3101は、画像信号制御部2102から入力されたビデオ信号に基づき、不図示の露光制御部を駆動して、前述したような露光処理を行わせる。
The image
搬送センサ245は、内排紙ローラ44によって搬送されるシートを検知し、CPU回路部1500に検知信号を送信する。反転センサ上111及び反転センサ下112は、正逆転ローラ対101によって搬送されるシートを検知し、CPU回路部1500に検知信号を送信する。正逆転モータ303は、反転センサ上111又は反転センサ下112の検知結果に基づき、CPU1501の指令によって回転制御され、正逆転ローラ対101を回転させる。離間ソレノイド400は、CPU1501からの指令によって駆動制御され、正逆転ローラ対101を離間させる。なお、上記した反転センサ上111等を用いる反転制御の詳細については後述する。
The
次に、前述した反転部100の構成について図2を参照して詳細に説明する。なお、図2は、反転部100のみを取り出して示す概略断面図である。
Next, the configuration of the reversing
反転部100が備える反転パス240は、図2に示すように、内排紙ローラ44から外排紙ローラ45に向う搬送パス243から分岐して、同図下方に向うパスである。反転パス240の途中、分岐点BRからは、搬送パス243の外排紙ローラ45近傍に合流する反転排出パス241が分岐し、この分岐点BRには、反転フラッパ167が配置されている。この反転フラッパ167は、同図の矢印で示すように、その先端部167aが位置Pt方向に向くように不図示のバネによって付勢されている。この反転フラッパ167により、反転パス240に搬送されたシートPを、反転パス240から反転排出パス241へと導くパスが形成される。
As shown in FIG. 2, the reversing
反転パス240の分岐点BRより更に奥側(図2の正面視下方)には、正逆転ローラ対101、及び反転センサ上111が配置されている。正逆転ローラ対101は、ローラ101a,101bから構成されており、正逆転可能となっている。これにより、正逆転ローラ対101は、内排紙ローラ44から反転パス240に搬送されるシートPを順方向(図2の正面視下方)に搬送し得ると共に、逆転して反転排出パス241及び外排紙ローラ45に向って逆方向(図2の正面視左上方)に搬送し得る。反転センサ上111はフラグ式センサであり、反転パス240に搬送されてきたシートPが反転センサ上111を通過して、不図示のフォトインタラプタの光源を遮蔽することで検知される。
A forward /
次に、反転パス240における一枚のシートの反転処理について説明する。
Next, the reversing process of one sheet in the reversing
反転処理されるシートPは、内排紙ローラ44から切換フラッパ166によって反転パス240に導かれると、反転フラッパ167を押し開けるようにして分岐点BRを通過する。分岐点BRを通過したシートPは、正逆転ローラ対101によってそのまま順方向に搬送され、反転センサ上111の検知位置まで到達し通過する。これにより、反転センサ上111はシートPの先端を検知し、CPU回路部1500へとその検知信号を送信する。上記検知信号を受けると、制御部としてのCPU回路部1500におけるCPU1501は、搬送シートPの後端が反転パス240上の停止位置SPに位置して停止されるように、正逆転ローラ対101に駆動力を与えている正逆転モータ303を停止制御する。ここで、CPU回路部1500は、反転センサ上111の検知信号を受けてから正逆転ローラ対101の停止制御を行うまでを、不図示のタイマにより所定時間(例えば約1秒間)の経過を計測することで制御する。
When the sheet P to be reversed is guided from the
このように、反転部100にて反転処理するにあたっては、反転センサ上111によってシートPの先端が検知されて、シートPの後端が分岐点BRと反転センサ上111との間に位置して停止するように、正逆転ローラ対101が停止制御される。これにより、反転部100は、シートPの先端の検知からシートPの搬送を停止させるまでの間のシートPを搬送する距離を、従来の例えば反転部500(図6,7参照)に比して確実に短くすることができるようになる。従って、反転処理する際のシートの停止位置のばらつきを抑えることができ、その結果、シートPを連続して搬送する際にあってもシートの搬送間隔をより狭めることが可能となり、画像形成装置1としての生産性の向上を図ることができるようになる。
As described above, when the reversing
一方、反転処理の際、上記したようにシートPが停止された後には、CPU1501によって正逆転モータ303が逆転駆動されて、正逆転ローラ対101が逆転する。これにより、停止されたシートPは、再び、反転フラッパ167に導かれるようにして反転排出パス241に向けて逆方向に搬送される。そして、反転排出パス241へ導かれたシートPは、トナー画像を下面に反転した状態となって外排紙ローラ45によって排紙トレイ48へと排紙される。
On the other hand, during the reversal processing, after the sheet P is stopped as described above, the forward / reverse rotation motor 303 is driven in reverse by the CPU 1501 to reversely rotate the forward / reverse
次いで、反転パス240において、シート(以下、先行シートFという)が搬送された直後に連続してシート(以下、後続シートRという)が搬送される場合(連続搬送)の反転処理について説明する。
Next, a reversal process when a sheet (hereinafter referred to as the subsequent sheet R) is continuously transported (continuous transport) immediately after the sheet (hereinafter referred to as the preceding sheet F) is transported in the
例えば、連続する2枚のシートにおける先行シートFは、前述した反転パス240上の停止位置SPに停止した後、CPU1501によって、正逆転ローラ対101が逆転駆動されることにより、反転フラッパ167に導かれて反転排出パス241へ搬送される。このとき、先行シートFの先端が分岐点BRを通過してから、後続シートRが、内排紙ローラ44によって切換えフラッパ166に導かれて搬送され、分岐点BRを通過するように、不図示のタイマで計測した時間差をとって制御される。そして、先行シートFの先端が外排紙ローラ45に到達した後、CPU1501によって正逆転ローラ対101の非駆動側のローラ101bに連結された不図示のソレノイドが通電されることにより、ローラ101bが矢印D方向(図2参照)に離間される。
For example, the preceding sheet F in two consecutive sheets is stopped at the stop position SP on the
その後、後続シートRが正逆転ローラ対101へと到達するが、正逆転ローラ対101は、自身が離間されている間に、逆転駆動された状態から元の搬送方向(順方向)に、その回転方向が変更されるように制御される。そして、逆方向に搬送されている先行シートFの後端が正逆転ローラ対101を通過した後、正逆転ローラ対101は、不図示のソレノイドの通電が遮断されて、正逆転ローラ対101の非駆動側のローラ101bを搬送可能状態に戻される。このとき、後続シートRの後端は内排紙ローラ44を未だ通過していない。その後、後続シートRは、順方向に搬送するように回転駆動された正逆転ローラ対101によって、その後端が停止位置SPに位置するまで搬送されて停止される。なお、上述したような連続する2枚のシートに限らず、3枚以上のシートを連続搬送する際にあっても上述と同様に制御され得ることは勿論である。
Thereafter, the succeeding sheet R reaches the forward /
次に、シートサイズに応じて配置した反転センサ上111による連続シートの反転処理動作について、図3を参照して説明する。なお、図3は、反転部100の第1態様例を示した説明図である。また、図3では、搬送するシートのサイズはA3(搬送方向:420mm)以下のものとする。
Next, a continuous sheet reversing process operation by the reversing
図3に示すように、矢印(逆方向)F1方向に先行シートF(例えばA3サイズ)が搬送されると共に、矢印(順方向)R1方向に連続して後続シートR(例えばA3サイズ)が搬送されると、反転パス240において両者はすり合せ搬送される。すり合せ搬送は、逆方向F1に搬送される先行シートFと順方向R1に搬送される後続シートRとが擦れ違うように搬送されることである。このとき、先行シートFの後端と後続シートRの先端とが擦れ違う位置が生じ、これを交差ポイントとして、図中では符号TPで示している。この交差ポイントTPは、図3に示すように、停止位置SPより矢印R1方向下流に位置する。
As shown in FIG. 3, the preceding sheet F (for example, A3 size) is conveyed in the arrow (reverse direction) F1 direction, and the subsequent sheet R (for example, A3 size) is continuously conveyed in the arrow (forward direction) R1 direction. As a result, both of them are transferred together in the reversing
そして、反転センサ上111は、例えばA3サイズのシートサイズに応じ、反転パス240内で交差ポイントTPより矢印R1方向下流に配置されている。これにより、後続シートRの先端が反転センサ上111に到達するとき、先行シートFの後端は反転センサ上111を通過した後となる、つまり、反転センサ上111は、先行シートFの後端と後続シートRの先端とを順に検知する位置に配置されたこととなる。このように反転センサ上111を上記した位置に配置することにより、先行シートFと後続シートRとが連続搬送されるような場合であっても、後続シートRの先端位置を確実に検知することが可能となる。このとき、交差ポイントTPと反転センサ上111との距離Aは、交差ポイントTPの位置のばらつきや、先行シートFの後端が反転センサ上111を通過してからのフラグ戻り時間等を考慮して適切な値を設定する。
The upper reversing
次いで、シートサイズに応じて配置した反転センサ上111及び反転センサ下112による連続シートの反転処理動作について、図4を参照して説明する。なお、図4は、反転部100の第2態様例を示した説明図である。また、図4では、搬送するシートのサイズはA3(搬送方向:420mm)より大きいものとする。
Next, the reversing processing operation of the continuous sheet by the reversing sensor upper 111 and the reversing sensor lower 112 arranged according to the sheet size will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a second example of the
図4に示すように、矢印F1方向に先行シートF(例えばSRA3サイズ)が搬送されると共に、矢印R1方向に連続して後続シートR(例えばSRA3サイズ)が搬送されると、反転パス240において両者はすり合せ搬送される。このとき、両者の交差ポイントTPは、停止位置SPより矢印R1方向下流に位置する。また、先行シートF及び後続シートRのシートサイズはSRA3サイズであるため、A3サイズに応じて配置された反転センサ上111は、その交差ポイントTPより矢印R1方向上流に位置する。これに対し、SRA3サイズのシートサイズに応じた反転センサ下112は、交差ポイントTPより矢印R1方向下流に配置されている。
As shown in FIG. 4, when the preceding sheet F (for example, SRA3 size) is conveyed in the direction of the arrow F1 and the subsequent sheet R (for example, SRA3 size) is continuously conveyed in the direction of the arrow R1, Both of them are transferred together. At this time, the intersection point TP of both is located downstream of the stop position SP in the direction of the arrow R1. Further, since the sheet size of the preceding sheet F and the succeeding sheet R is the SRA3 size, the upper reversing
従って、後続シートRの先端が反転センサ下112に到達するとき、先行シートFの後端は反転センサ下112を通過した後となる、つまり、反転センサ下112は、先行シートFの後端と後続シートRの先端とを順に検知する位置に配置されたこととなる。このように、反転センサ上111だけでなく反転センサ下112を上記した位置に配置することにより、SRA3サイズのシートが連続搬送されるような場合であっても、後続シートRの先端位置を確実に検知することが可能となる。これにより、A3サイズより大きいSRA3サイズのシートであっても、反転処理を安定して確実に行うことができるようになる。
Therefore, when the leading edge of the succeeding sheet R reaches the lower reversing
また、本例では、搬送されるシートのサイズに応じて、反転センサ上111及び反転センサ下112が分岐点BRからの距離が異なるように配置されている。これにより、CPU1501は、上記した各センサのうちで、順方向に搬送したシート先端の検知からシートを停止するまでの搬送距離が最も短くなる位置のセンサからの検知に応じてシートを停止するように正逆転ローラ対101を駆動制御する。本例にあっては、例えば、反転センサ上111がA3サイズのシート検知に最適な位置で、反転センサ下112がSRA3サイズのシート検知に最適な位置となっている。従って、CPU1501は、例えばSRA3サイズのシートが搬送されてきた場合には、該シートを、反転センサ上111が検知した検知信号ではなく、反転センサ下112を選択し、反転センサ下112が検知した検知信号に応じて反転制御することとなる。これにより、複数配置したセンサの中から、搬送されるシートの先端を検知してから停止させるまでの搬送距離が最短となるので、反転処理時におけるシートの停止位置のばらつきを有効に抑制することができるようになる。なお、シートのサイズは、不図示の操作部に操作者が入力してCPU回路部1500に送られた情報によってCPU回路部1500が認識する。また、搬送路中にシートサイズを検知する長さ検知センサを備え、長さ検知センサからの出力に基づいてCPU回路部1500が認識するように構成してもよい。
In this example, the reverse sensor upper 111 and the reverse sensor lower 112 are arranged so that the distance from the branch point BR differs depending on the size of the conveyed sheet. Accordingly, the CPU 1501 stops the sheet in response to detection from the sensor at the position where the conveyance distance from the detection of the leading edge of the sheet conveyed in the forward direction to the stop of the sheet is the shortest among the sensors described above. The forward /
なお、上述した例において、交差ポイントTPと反転センサ下112との距離Bは、交差ポイントTPの位置のばらつきや、先行シートFの後端が反転センサ下112を通過してからのフラグ戻り時間等を考慮して適切な値を設定する。また、上述した例のように、シート先端を検知するセンサを複数配置する場合には、画像形成装置1にて搬送可能な最小のシートにおける搬送方向長さよりも短い間隔で配置するようにする。これにより、搬送するシートの検知を安定的に行うことができると共に、シート反転処理を確実に行うことができるようになる。
In the above-described example, the distance B between the intersection point TP and the reverse sensor lower 112 is the variation in the position of the intersection point TP or the flag return time after the trailing edge of the preceding sheet F passes the reverse sensor lower 112. Appropriate values are set in consideration of the above. Further, when a plurality of sensors for detecting the leading edge of the sheet are arranged as in the above-described example, the sensors are arranged at intervals shorter than the length in the conveyance direction of the smallest sheet that can be conveyed by the
次に、反転部100におけるシートサイズに応じた反転制御の詳細について、図5を参照して説明する。
Next, details of the reversal control according to the sheet size in the reversing
反転部100にて、シートが連続搬送される際、まず、先行シートFが搬送センサ245(図3,4参照)を通過すると、搬送センサ245からの検知信号(ON信号)がCPU回路部1500に送信されてCPU1501によって認識される。この搬送センサ245のON信号を受けることにより、CPU1501は、正逆転モータ303を順方向に回転制御して正逆転ローラ対101を回転させる。
When the reversing
ここで、先行シートFがA3サイズ以下(搬送方向長さ)である場合には、反転センサ上111の検知結果により、先行シートFが停止位置SPに到達した時点でCPU1501が正逆転モータ303を停止制御する。また、先行シートFがA3サイズより大きい(搬送方向長さ)場合には、反転センサ下112の検知結果により、先行シートFが停止位置SPに到達した時点でCPU1501が正逆転モータ303を停止制御する。
Here, when the preceding sheet F is A3 size or less (length in the conveying direction), the CPU 1501 switches the forward / reverse rotation motor 303 when the preceding sheet F reaches the stop position SP based on the detection result on the
CPU1501は、正逆転モータ303を停止制御した後、上記とは逆方向に回転制御することで先行シートFを逆方向(図3の矢印F1方向参照)に搬送する。そして、先行シートFの先端が外排紙ローラ45の20mm下流側に到達した時点で、CPU1501は、離間ソレノイド400を通電制御し、正逆転ローラ対101を離間させる。その後、CPU1501は、正逆転モータ303を一旦停止制御してから、上記とは逆の順方向に回転するよう制御する。
After the stop control of the forward / reverse rotation motor 303, the CPU 1501 conveys the preceding sheet F in the reverse direction (see the arrow F1 direction in FIG. 3) by controlling the rotation in the reverse direction. When the leading edge of the preceding sheet F reaches the downstream side of the outer
そして、先行シートFの後端が正逆転ローラ対101を20mm通り過ぎた時点で、CPU1501は、離間ソレノイド400に対する通電を停止制御し、正逆転ローラ対101を離間状態から着状態にする。このとき、後続シートRは、搬送方向を反対にして搬送される先行シートFとすり合いながら搬送されており、前述の先行シートFと同様に制御されることで、その後端が停止位置SPに合わせられた状態で停止される。なお、上述した連続する2枚のシートに限らず、3枚以上の連続搬送時においても上述したものと同様に反転制御され得ることは勿論である。また、反転センサ上111及び反転センサ下112に相当するセンサは、図4に示したような2つに限らず、搬送方向のシートサイズに応じて、反転パス240に3つ以上配置してもよい。
Then, when the trailing edge of the preceding sheet F passes 20 mm past the forward /
以上のように、本発明にかかるシート搬送装置及び画像形成装置は、特に、シートの反転処理を高速で行うことを要するシート搬送装置及び画像形成装置に適している。 As described above, the sheet conveying apparatus and the image forming apparatus according to the present invention are particularly suitable for a sheet conveying apparatus and an image forming apparatus that require high-speed sheet reversal processing.
1 画像形成装置
10 画像形成部
100 シート搬送装置(反転部)
101 シート搬送手段(正逆転ローラ対)
111 検知手段(反転センサ上)
112 検知手段(反転センサ下)
240 反転搬送パス(反転パス)
241 排出パス(反転排出パス)
243 搬送パス(搬送パス)
BR 分岐点
F1 逆方向(矢印)
P シート
R1 順方向(矢印)
DESCRIPTION OF
101 Sheet conveying means (forward / reverse roller pair)
111 Detection means (on reverse sensor)
112 Detection means (under reverse sensor)
240 Reverse transfer path (Reverse path)
241 Discharge path (reverse discharge path)
243 Transport path (transport path)
BR Branch point F1 Reverse direction (arrow)
P sheet R1 forward direction (arrow)
Claims (6)
前記反転搬送パスの前記排出パスとの分岐点よりも下流に配置され、前記反転搬送パスへ搬送されたシートを順方向に搬送した後、前記排出パスへ送るようにシートを逆方向に搬送する正逆転可能なシート搬送手段と、
前記反転搬送パスに配置され、搬送されるシートの先端を検知する検知手段と、を備え、
前記排出パスへ前記逆方向に搬送される先行シートと前記順方向へ搬送される後続シートとが前記反転搬送パスにおいて擦れ違い、前記検知手段は、前記反転搬送パスにおける前記分岐点よりも前記順方向での下流側であって、前記逆方向に搬送される前記先行シートの後端と前記順方向に搬送される後続シートの先端とが擦れ違う位置よりも前記順方向での下流側でシートの先端を検知するように配置されていることを特徴とするシート搬送装置。 In the sheet conveying apparatus for conveying the sheet conveyed to the reverse conveyance path to the discharge path branched from the reverse conveyance path, with the conveyance direction of the sheet conveyed in the opposite direction,
A sheet disposed downstream of the reversal conveyance path and the discharge path and conveyed to the reversal conveyance path in the forward direction is conveyed in the reverse direction so as to be sent to the discharge path. Forward and reverse sheet transport means,
Detecting means disposed in the reverse conveyance path and detecting a leading edge of the conveyed sheet,
The preceding sheet conveyed in the reverse direction to the discharge path and the subsequent sheet conveyed in the forward direction are rubbed in the reverse conveyance path, and the detection unit is more forward than the branch point in the reverse conveyance path. And the leading edge of the sheet downstream in the forward direction from the position where the trailing edge of the preceding sheet conveyed in the reverse direction and the leading edge of the subsequent sheet conveyed in the forward direction rub against each other. A sheet conveying device arranged to detect
搬送されるシートの搬送方向のサイズに応じて、前記複数配置された検知手段のいずれの検知手段からの検知結果に基づいて前記シート搬送手段の正逆転を制御するかが選択されることを特徴とする請求項1に記載のシート搬送装置。 A plurality of the detection means are arranged such that the distance from the branch point is different,
Whether to control the forward / reverse rotation of the sheet conveying unit is selected based on the detection result from any of the plurality of detecting units arranged in accordance with the size of the conveyed sheet in the conveying direction. The sheet conveying apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2に記載のシート搬送装置。 In response to detection from the detection means at the position where the conveyance distance from the detection of the leading edge of the sheet conveyed in the forward direction to the stop of the sheet is the shortest among the plurality of detection means arranged in the sheet conveyance means. The seat stop is controlled,
The sheet conveying apparatus according to claim 2.
ことを特徴とする請求項3に記載のシート搬送装置。 A plurality of the detection means arranged at intervals shorter than the conveyance direction length of the smallest sheet that can be conveyed,
The sheet conveying apparatus according to claim 3.
前記画像形成部で画像が形成されたシートを搬送するシート搬送装置と、を備えた画像形成装置において、
前記シート搬送装置が、請求項1ないし5のいずれか1項に記載のシート搬送装置である、ことを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit for forming an image on a sheet;
An image forming apparatus comprising: a sheet conveying device that conveys a sheet on which an image is formed in the image forming unit;
An image forming apparatus, wherein the sheet conveying apparatus is the sheet conveying apparatus according to claim 1.
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