JP2575114B2 - 駆動タイミング制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、駆動タイミング制御装置に関し、詳しくは
複写機、レーザービームプリンタ等の画像形成装置にお
いて、被記録材搬送路に配設された複数の駆動部を所定
タイミングで駆動制御する駆動タイミング制御装置に関
するものである。

［従来の技術］ 従来より、画像形成装置としては、被記録材（用紙）
の搬送路上に複数の駆動手段を具え、それらの駆動手段
の駆動タイミングを制御するようにしたものがある。例
えば、画像が形成された用紙を反転経路にて表裏反転さ
せ、その用紙を幅方向にシフトしてからスイッチバック
させて排出することにより、画像が形成された用紙を原
稿のページ順に、しかも部数毎にずらして排紙トレイ上
に収容させるようにしたものがある。

［発明が解決しようとする問題点］ このような駆動手段の駆動タイミング制御装置として
は、複数の駆動手段に各別に駆動タイミング発生部を設
け、用紙をシフトしたりスイッチバックしたりするタイ
ミングをそれぞれ独立のタイマICやクロックパルスによ
り行うことが考えられるが、複数のタイミングをそれぞ
れ独立のタイマICやクロックパルスで行うと素子のばら
つきによりタイミングにばらつきが生じたり、誤動作し
たりするという問題点がある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、かかる問題点を解決し、素子のばらつき等
による駆動タイミングのばらつきを除去し、しかも誤動
作の少ない駆動タイミング制御装置を提供することを目
的とする。

そのために、本発明は、被記録材を搬送路上で搬送す
るための複数の駆動手段を、異なる駆動タイミングで制
御する駆動タイミング制御装置において、前記搬送路の
基準位置上における前記被記録材の有無を検出して検出
信号を出力する１つの検出手段と、前記検出手段の検出
信号に基づいて、前記複数の駆動手段を駆動するための
複数の駆動タイミングを決定する駆動タイミング決定手
段とを具えたことを特徴とする。

［作用］ すなわち、本発明によれば、単一の検出手段が発生す
る被記録材の検出出力から複数の駆動手段に対する駆動
タイミングを得るようにしたので、素子のばらつき等に
よる駆動タイミングのばらつきを排除できるようにな
る。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すもので、本例では紙
等の被記録材を搬送するための用紙搬送装置１と、その
上部に配設した画像形成装置例えばレーザビームプリン
タ３とを具える。

レーザビームプリンタ３は図示しない画像読取装置等
からの画像情報信号に基づき変調されたレーザビームを
感光体上に走査，結像し、自動給紙口５または手差し口
７から供給される用紙に複写し、当該複写された用紙を
排紙口９から排紙する。

一方、用紙搬送装置１は上段カセット収容部11および
下段カセット収容部13を有し、カセット収容部11および
13にそれぞれ差し込まれた給紙カセット15および17上の
用紙を選択的に自動給紙口５へ供給する。また、排紙口
９から排出される複写済の用紙を反転部19で表裏反転し
てスイッチバック部21に供給し、このスイッチバック部
21からそのまま、あるいは幅方向にシフトさせた後にス
イッチバックさせ、排紙トレイ23上に部数毎に段差を付
けて収容する。

このような用紙搬送装置１の詳細な構成は次の通りで
ある。

まず、カセット収容部11および13には、それぞれ、回
転軸22および24に、一部切欠かれた非円形状の給紙ロー
ラ25および27が設けられて、それぞれ給紙カット15およ
び17内の用紙を送り出す。

カセット収容部11および13の前方には、それぞれ、モ
ータにより駆動される搬送ローラ29および31が設けら
れ、それぞれ圧接ローラ33および35と共に給紙ローラ25
および27により送り出された用紙を自動給紙口５に供給
する。なお、下段カセット収容部13の給紙速度を上段カ
セット収容部11の給紙速度より高くなし上段カセット15
から給紙を行う場合も下段カセット17か給紙を行う場合
も、自動給紙口５への到達時間が等しくなるようにす
る。また、圧接ローラ33および35は側面カバー37の複数
のリブ39間に回転自在に設けられている。

側面カバー37を、ヒンジ41を中心に回動可能となし
て、ローラ29,33間およびローラ31,35間に詰った用紙を
除去可能とする。

給紙カセット15および17はカセット15で代表して示す
ように、用紙先端を支持する可動板43、用紙を給紙ロー
ラ25に圧接するスプリング45および用紙を１枚毎に分離
する分離爪47を有する左右一対の分離レバー49を備えて
いる。

第２図は用紙搬送装置１の反転部19の詳細な構成を示
すもので、反転部19は反転ガイド51、搬送ガイド53およ
び55を備えている。反転ガイド51の下方には屈曲部51A
が設けられ、搬送ガイド53との間に用紙の後端が偏倚可
能な空間57が設けられている。

反転ガイド51の上端には除電ブラシ59が設けられ、ま
たその中程には例えば用紙検出時にローレベルの信号を
出力するレバー式のフォトセンサ61および回転軸63に取
付けられた第３図示のようなフランジ付ローラ65および
67が設けられている。フランジ付ローラ65は一端におい
て周面に複数の突起を設けたスプロケット状のフランジ
65L、他端において周面が滑らかなフランジ65Rを有す
る。またフランジ付ローラ67、両端に周面が滑らかなフ
ランジ67Lおよび67Rを有する。

フランジ付ローラ65および67の搬送経路下流側には軸
69を中心に回動可能な切換ガイド71が設けられ、その下
端にはフランジ付ローラ65および67の周面に接する圧接
ローラ73が取付けられている。切換ガイド71はレーザビ
ームプリンタ３から排出される用紙を反転させて排出す
るかまたは反転させずにそのまま排出するかを選択する
もので、通常は第２図に示すように圧接ローラ73がフラ
ンジ付ローラ65および67に圧接されるようにばねで付勢
されており、反転させずに排出するときのみ図示してな
いレバーにより軸69を回動させて図中破線で示すように
切換えられる。

反転ガイド51の下方近傍には、半円状に切欠かれたロ
ーラ77が軸75に取付けられている。ローラ77の下方には
軸79に取付けられ、ばね82により付勢されたレバー81が
設けられている。

搬送ガイド53の先端側にはレバー式のフォトセンサ83
および回転軸85に取付けられた排紙ローラ87が設けられ
ている。この排紙ローラ87は例えばフランジ付ローラ65
のようなローラとすることができる。

排紙ローラ87の上方にはヒンジ89を介して反転カバー
91が設けられ、その反転カバー91の内側には排紙ローラ
87の周面に接する圧接ローラ93が設けられ、ばね95によ
り圧接ローラ93を排紙ローラ87に圧接している。また、
反転カバー91には除電ブラシ97が設けられている。

かかる構成の反転部19には排紙トレイ23が着脱自在に
取付けられている。

第４図，第５図および第６図は反転部19の駆動機構の
一構成例を示す。まず、回転軸75には一回転クラッチ98
が取付けられている。この一回転クラッチ98は第６図示
のように歯車99および爪100を有するドラム101を備え、
その内部が例えばばねクラッチ機構になっており、爪10
0に後述するストッパ102が係合しているときには歯車99
が回転軸75に対して空回りし、ストッパ102と爪100との
係合が解除されたときには歯車99が回転軸75と共に回転
する。一回転クラッチ98の下方にはソレノイド103がフ
レーム104に取付られ、その励磁時にストッパ102を吸引
することにより爪100との係合を解除する。なお、スト
ッパ102はばね105の付勢力により復帰する。

モータ113の回転軸115はタイミングプーリ117および
クロック板119が取付けられている。またクロック板119
をはさむようにフォトインタラプタ121が取付けられ、
モータ113の回転数を検出できるようになっている。

軸123にはタイミングプーリ125、歯車127,129および1
31が取付けられ、プーリ125はプーリ117とタイミングベ
ルト133を介して結合されている。

軸135には歯車127と噛合する歯車137および歯車129と
噛合する歯車139が一体に取付けられ、プーリ125に伝達
された駆動力が歯車127,137および139を介して歯車129
および131に伝達される。回転軸63の一端には歯車131と
噛合する歯車141およびタイミングプーリ143が取付けら
れている。

軸145には歯車99と噛合する歯車147およびタイミング
プーリ149が取付けられ、軸145は回転軸75に支持された
テンション部材146に取付けられている。テンション部
材146はばね148によりフレーム104側に付勢され、ねじ1
50で固定できる。

また、回転軸85にはタイミングプーリ151が取付けら
れ、タイミングプーリ143,149および151はタイミングベ
ルト153を介して連結されている。

すなわち、モータ113が第４図において左回転する
と、プーリ117およびベルト133を介してプーリ125が左
回転する。このため、歯車127,137,139,129および131を
介して歯車141が右回転する。従ってローラ65（第２図
参照）が回転すると共にプーリ143およびベルト153を介
してプーリ149および151が回転する。このため排紙ロー
ラ87が回転すると共に、歯車147を介して歯車99が回転
しローラ77が回転する。

次にスイッチバック経路21について述べる。

第７図〜第９図はスイッチバック経路21に設けた中間
トレイ155を示す。この中間トレイ155は一端をヒンジ15
7で支持され、他端を、第９図において二点鎖線で示す
ように、カバー159を開放したときに傾斜するように１
対の回動アーム167に支持されている。この１対の回動
アーム167は、回転軸22および24を支持しているフレー
ム161に固定された一対の支持アーム163に設けられた軸
165に回動可能に取付けられている。

一方の回動アーム167の基端は軸169を介してリンク17
1に係合され、一方先端には軸173を介して中間トレイ15
5の裏面に接するローラ175が設けられている。また、軸
169とフレーム161との間にはスプリング177が張架され
ている。リンク171は軸179を介してカバー159に結合さ
れている。このカバー159は取っ手180を有し、全体カバ
ー181の開口部183にヒンジ183により開閉可能に支持さ
れている。

一方、ヒンジ157側には用紙を振り分けるための１対
のレバー187がフレーム189に支持された軸191を中心に
回動可能に取付けられている。軸191には、第９図に示
すように、ピン193を含むリンク195が取付けられてお
り、ピン193は軸197を中心に回動するアーム199の先端
に設けられた長穴201と係合している。而してアーム199
の基端とフレーム189との間にはスプリング203が張架さ
れている。さらにアーム199の先端側はアーム205を介し
てソレノイド207に結合されている。すなわち、振り分
けレバー187はソレノイド207により回動駆動され、非駆
動時にはスプリング203が復帰可能である。

中間トレイ155の表面には、第２図，第７図および第
８図に示すように、図中左端に用紙支持台209が設けら
れ、右端に一対の第１のストッパ211および用紙支持台2
09と第１のストッパ209との間に第２のストッパ213A,21
3B,213Cが設けられている。

なお、ストッパ213Aは例えばB5サイズ用、ストッパ21
3BはA4サイズ用、ストッパ213Cはレターサイズおよびリ
ーガルサイズ用にそれぞれ用いられる。ここでストッパ
213Cはその先端がストッパ213B側へ傾斜しており、レタ
ーサイズおよびリーガルサイズの用紙を確実にストッパ
213Cで受け止められるようになっている。

中間トレイ155の上方には、第２図および第８図に示
すようにフレーム215が横断して設けられ、このフレー
ム215に、例えばポリエステルシートなどの合成樹脂シ
ートからなる弾性体217,219および221が図示のように配
設されている。さらに中間トレイ155の上方には、第７
図に示すように軸223が設けられ、ウエイト225および22
7が個々に独立して回動可能に取付けられている。な
お、ウエイト225および227の用紙との接触部には突起22
9が設けられている。

第10図はセンサ61の検出出力によりソレノイド103お
よび207を駆動する制御回路の一構成例、第11図はその
各部の動作タイミングを示す。第10図に示すように、本
実施例に係る制御回路は積分回路251と、タイミング発
生回路、例えばウィンドウコンパレータ253および255
と、誤動作防止回路257と、アンド回路259および261
と、増幅回路263および265とを備えている。

積分回路251とセンサ61の検出信号を抵抗301とコンデ
ンサ302とにより積分し、その出力はウィンドウコンパ
レータ253に供給されて抵抗271,269および267により作
られる２つの基準値とコンパレータ273および275におい
て比較される。また、積分回路251の出力は同様にウィ
ンドウコンパレータ255にも供給され、抵抗281,279およ
び277により作られた２つの基準値とコンパレータ283お
よび285において比較される。これらウィンドウコンパ
レータ253および255は積分回路251の出力電圧が２つの
基準値の間にある場合のみハイレベルの信号を出力す
る。

誤動作防止回路257は電源投入時の誤動作を防止する
回路であり、例えば図示のようにダイオード287、抵抗2
89および291、コンデンサ293、トランジスタ295、ダイ
オード297および299を有し、第11図に示すように電源投
入時のウィンドウコンパレータの誤出力をアンドゲート
回路259および261によりマスクする。

アンド回路259は、ウィンドウコンパレータ253の出力
とダイオード297の出力とを受容し、アンド回路261はダ
イオード299の出力と、ウィンドウコンパレータ255の出
力と、本体からのシフト指令信号とを受容する。

増幅回路263はアンド回路259の出力を増幅してソレノ
イド103を励磁し、増幅回路265はアンド回路261の出力
を増幅してソレノイド207を励磁する。

以上のように構成された本実施例の装置は、次のよう
に動作する。

いま、第１図の給紙カセット15にはB5サイズの用紙、
給紙カセット17にはA4サイズの用紙が入っているとす
る。

電源が投入されると、第５図のモータ113が回転し、
駆動機構が動作すると共に、このときにはまだセンサ61
には用紙が達していないのでセンサ61の出力は第11図示
のようにハイレベルである。

この信号は積分回路251で積分され、ウィンドウコン
パレータ255および253に供給されるので、積分回路251
の出力信号の立上りからウィンドウコンパレータ255お
よび253は設定されたタイミングにて信号を出力する。
しかしながら、誤動作防止回路257は電源投入から時間
ｔだけハイレベルの信号を出力しないので、アンド回路
261および259の出力信号はローレベルのままであり、従
ってソレノイド207および103は励磁されない。

このような状態において、例えばB5サイズの用紙の給
紙指令が出されると、給紙カセット15内の用紙は給紙ロ
ーラ25により送り出され、分離爪47により１枚毎に分離
されて、搬送ローラ29と圧接ローラ33とにより挟持さ
れ、レーザビームプリンタ３の自動給紙口５に送られ
る。而して画像情報の複写が行われた後、排紙口９から
排紙がなされる。

排出された用紙は除電ブラシ59（第２図参照）により
静電気を除去されつつ切換ガイド71の内周面に沿って搬
送方向を下方に向けられフランジ付ローラ65および67と
圧接ローラ73とに挟持される。このとき、レバー式フォ
トセンサ61がオンとなり、その出力はローレベルとな
る。フランジ付ローラ65および67と圧接ローラ73とに挟
持された用紙はフランジ65L,65R,67L,67Rにより波打
ち、用紙に腰を生じながら送られる。而して用紙先端が
搬送ガイド53に突当ると用紙が中間トレイ155側に折れ
曲がり、スイッチバック経路21に進入する。なお、この
時点で排紙口19から排出された用紙の表裏が反転したこ
とになる。

用紙は、その先端によって第７図示の弾性体217,219,
221およびウエイト225,227を押し上げつつ、第９図のよ
うに中間トレイ155上に送られる。用紙の後端が圧接ロ
ーラ73から外れるとフランジ付ローラ65のフランジ65L,
65Rにより用紙後端を送り出す。このため用紙が圧接ロ
ーラ73およびフランジ付ローラ65から完全に離脱し、反
転ガイド51の屈曲部51Aを中心に用紙後方が用紙の腰お
よび重力によって空間57を搬送ガイド53側に回動する。

一方、用紙後端がレバー式フォトセンサ61の検出位置
から外れると、センサ61がオフとなり、出力はハイレベ
ルとなる。そのため、ウィンドウコンパレータ255およ
び253には所定タイミングで出力が生じる。なお、誤動
作防止回合路257の出力もハイレベルとなっているの
で、アンド回路259の出力はハイレベルとなりソレノイ
ド103が励磁される。またアンド回路261にはシフト指令
信号を与えないようにすると、その出力はローレベルで
ある。

ソレノイド103の励磁によりストッパ102が吸引される
と、ストッパ102の先端が一回転クラッチ98の爪100から
外れる。従って、歯車99に伝達されていた駆動力が回転
軸75に伝わり、爪100とストッパ102とが再び係合するま
での１回転の間、回転軸75が回転する。この回転により
切欠ローラ77の円弧部がレバー81上の用紙に接し、用紙
が排紙ローラ87側へ送られ、排紙ローラ87と圧接ローラ
93とに挟持される。而して、用紙はそのまま排出され、
排紙トレイ23上に複写面が下を向いた状態で収容され
る。

レーザビームプリンタ３により複写すべき情報が複数
ページある場合には、以上の動作がくり返されて最終ペ
ージまで複写が行われ搬送される。

次に、複数ページの情報について複数部数の複写を行
う場合の動作を述べる。

まず、１部目の複写および搬送については前述した動
作と同様に行われる。

２部目の複写については、イメージリーダで読みとら
れ記憶された画像メモリ等に画像情報を再度１ページ目
からプリンタ３に送り、用紙に複写して行く。２部目の
用についても、１部目と同様に反転経路19上に搬送さ
れ、第12図示のように中間トレイ155上に送られるが、
偶数部目については用紙の後端がレバー式フォトセンサ
61のレバーから外れてセンサ61がオフとなったときにア
ンド回路261にシフト指令信号を与えるようにすると、
アンド回路261の出力がハイレベルとなり、ソレノイド1
03が励磁される前にソレノイド207が瞬時励磁される。
このため、振り分けレバー187が回動して用紙の左端が
はじかれる。

従って、第13図のように用紙Ｐが中間トレイ155上を
幅方向にシフトし、用紙Ｐの右端が第１のストッパ211
に突当たる。このため用紙Ｐははねかえろうとするが、
第８図の弾性体221が用紙Ｐを押えるので、用紙Ｐの左
端が第２のストッパ213Aを越えるようにはねかえること
なく、そのストッパ213Aの右側に押え込まれ、はねかえ
った用紙Ｐはストッパ213Aによって受け止められる。

一方、センサ61がオフとなり用紙Ｐがシフトし終る時
間（予め設定されている）経過後に第４図のソレノイド
104が励磁され、一回転クラッチ98の爪100からストッパ
102が外れ、切欠ローラ77が回転して用紙Ｐが搬送され
る。排紙ローラ87と圧接ローラ93とにより排出された用
紙は第１部目より所定方向側にずれて排紙トレイ23に収
容される。このような動作がくりかえされて第２部目の
複写および搬送が連続して行われ、その終了後には第３
部目についての複写および搬送が第１部目と同様に行わ
れる。

かくして、第14図に示すように、排紙トレイ23には奇
数番目の部P1,P3,P5…と偶数番目の部P2,P4…とが交互
に段違いに収容されることになる。

以上説明した本実施例によれば次のような効果が得ら
れる。

（１） 振り分けレバー187を駆動するソレノイド207お
よび切欠ローラ77に駆動を伝えるためのソレノイド103
に対してそれぞれウィンドウコンパレータ255および253
を配設し、センサ61が用紙後端を検出したときに所定の
タイミングでソレノイド207およびソレノイド103を励磁
するようにしたので、単一の検出信号によりソレノイド
207および103を適切なタイミングで制御できる。

（２） 電源投入から所定時間ｔ後に出力を生じる誤動
作防止回路257を配設し、この出力とウィンドウコンパ
レータ255および253とのアンド条件によりソレノイド20
7および103を励磁するようにしたので、電源投入時の誤
動作も防止できる。

なお、本例では、画像形成装置としてレーザビームプ
リンタを用いた場合について述べたが、いかなる形態の
画像形成装置としてもよいのは勿論である。

また、本例においてはソレノイド103および207を制御
対象としたが、本発明を適用する画像形成装置や用紙搬
送装置等の形態に応じて、制御対象の形態や個数を任意
所望に選択してもよいのは言うまでもない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、搬送路上で被
記録材を搬送するための複数の駆動手段を駆動制御する
駆動タイミング制御装置において、搬送路上の被記録材
の有無を検出する１つのセンサを具え、その検出出力信
号から得た複数のタイミングで各種駆動手段を駆動する
ようにしたので、複数の駆動手段に対して格別に駆動タ
イミング発生手段を具えた従来装置において生じるコン
デンサ等素子のばらつきによる駆動タイミングのばらつ
きを排除でき、しかも誤動作の少ない駆動タイミング制
御装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は搬送装置と画像形成装置とを具えた本発明を適
用可能な装置の一構成例を示す断面図、 第２図は第１図示の装置における被記録材の反転部およ
びスイッチバック部の一構成例を示す断面図、 第３図は第２図示の反転部に設けたローラの構成例を示
す正面図、 第４図および第５図は、それぞれ、反転部の駆動機構の
構成例を示す正面図および側面図、 第６図はその駆動機構におけるクラッチの構成例を示す
正面図、 第７図および第８図は、それぞれ、スイッチバック部に
設けた中間トレイの構成例を示す平面図および正面図、 第９図はその中間トレイおよび振り分けレバーの回動機
構の構成例を示す断面図、 第10図および第11図は、それぞれ、本実施例に係る駆動
タイミング制御回路の一構成例を示す回路図およびその
各部のタイミングチャート、 第12図ないし第14図は本実施例の動作を説明するための
説明図である。 １……用紙搬送装置、３……レーザビームプリンタ、19
……反転部、21……スイッチバック部、23……排紙トレ
イ、77……切欠ローラ、81……レバー、98……一回転ク
ラッチ、100……爪、102……ストッパ、103……ソレノ
イド、155……中間トレイ、187……振り分けレバー、20
7……ソレノイド、211……第１のストッパ、213A,213B,
213C……第２のストッパ、251……積分回路、253,255…
…ウィンドウコンパレータ、257……誤動作防止回路、2
59,261……アンド回路、263,265……増幅回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅田 義人 甲府市山宮町3167番地 日本精密工業株 式会社内 (72)発明者 信田 勝 甲府市山宮町3167番地 日本精密工業株 式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−150775（ＪＰ，Ａ) 特公 昭62−51752（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被記録材を搬送路上で搬送するための複数
   の駆動手段を、異なる駆動タイミングで制御する駆動タ
   イミング制御装置において、 前記搬送路の基準位置上における前記被記録材の有無を
   検出して検出信号を出力する１つの検出手段と、 前記検出手段の検出信号に基づいて、前記複数の駆動手
   段を駆動するための複数の駆動タイミングを決定する駆
   動タイミング決定手段と を具えたことを特徴とする駆動タイミング制御装置。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の駆動タイミン
   グ制御装置において、 前記駆動タイミング決定手段は、前記検出信号により動
   作を開始する積分回路と、該積分回路の出力と複数の基
   準値とを比較しかつその比較結果に応じた信号を出力す
   る複数の比較器とを有し、当該複数の比較器の出力によ
   って前記複数の駆動手段の駆動タイミングを決定するこ
   とを特徴とする駆動タイミング制御装置。