JP3447123B2

JP3447123B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3447123B2
Application number: JP27241894A
Authority: JP
Inventors: マシュー・ラッセルスティーブン; ピーター・マホニーグレゴリー; ジョージ・アモリーズジェームス
Original assignee: ネクスプレス・ソリューションズ・エルエルシー
Priority date: 1993-11-08
Filing date: 1994-11-07
Publication date: 2003-09-16
Anticipated expiration: 2018-09-16
Also published as: EP0659668A2; EP0659668A3; US5473419A; JPH07187522A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シート循環路およびシ
ート反転機構を有する画像形成装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】最近のコピー装置およびプリンターに
は、両面印刷が可能なものがある。画像はまず一枚また
は２枚以上の被転写シートの片面に転写される。片面印
刷された被転写シートは中間トレイに送られ、次に中間
トレイから再び画像形成機構に戻されて、反対面に画像
が印刷される。すなわち、中間トレイは、被転写シート
を一旦蓄えるバッファーとして機能する。このため、被
転写シートの循環路の長さは様々に異なるので、裏面に
画像を形成するタイミングを適宜変化させる必要があ
る。中間トレイは、裏面に画像を形成するために、被転
写シートを反転させることができるように設置される。

【０００３】中間トレイは有利な機能をもたらすもので
あるが、被転写シートに転写された画像を汚しやすいう
え、構成が複雑でコストがかかる。電子露光を使用した
いくつかの画像形成装置では、中間トレイを省き、循環
路を通じて画像形成機構に直接シートを戻す構造が採用
されている。このような装置では、一般に循環路の長さ
が変更できない。これら装置では複式トレイによって生
じる数々の問題が解決できるが、シート循環路の長さが
制限されているため、第２画像を形成するために被転写
シートを戻すタイミングが限定される。

【０００４】最近のコピー装置およびプリンターでは、
多種多様な寸法の被転写シートを取り扱うようになって
おり、１０種類以上の被転写シートを印刷できるものも
少なくない。これら被転写シートの切替は、コントロー
ルパネルのボタン操作によって行われる。しかし、前述
のように被転写シートの循環路の長さが固定されている
と、その寸法の整数倍が循環路の長さに合致する特定寸
法の被転写シートだけしか正しいタイミングで画像形成
機構に戻すことができず、それより多少大きいまたは小
さい被転写シートは循環路の長さに適合しなくなる。シ
ート寸法の多様性を吸収するため、画像フレーム（画像
部材上で１画像が形成される領域）間の離間量を十分大
きくすることも考えられるが、一般的な寸法以外の被転
写シートについては、印刷効率が低下するという欠点が
ある。

【０００５】バーグマン(Baughman)等に対し１９９１年
４月９日に付与された米国特許５，００６，９００号に
は、電子画像形成装置における制限型シート循環路の構
造が開示されている。この装置では、被転写シートを回
転路に送った後、送りローラを反転させてシート後端を
前に向けて回転路から被転写シートを戻すことにより、
被転写シートを反転させる。この装置は無端状のベルト
部材を有し、このベルト部材には、トナー画像が形成さ
れるべき複数の画像フレームが形成されるとともに、こ
れらのうち一対の画像フレームの間隙（interframe）に
ベルトの継ぎ目が形成されている。この装置では、特殊
寸法の被転写シートにも適合可能とするため、各画像フ
レーム間の間隙寸法が調整できるようになっているが、
最大効率で印刷できるのは、手紙寸法と簿記用寸法の被
転写シートのみである。

【０００６】ジーディアス(Xydias)等に対し１９９２年
１月２１日に付与された米国特許５，０８２，２７２号
は、３つのローラを使用したシート反転機構の代表例を
開示している。３つのローラの内、中央ローラが他の２
つのローラと係合することにより、入口間隙と出口間隙
とが形成されている。被転写シートは入口間隙から導入
されて出口間隙から導出されるが、その間には、入口間
隙から導入された被転写シートの後端が出口間隙から最
初に出ていくようにする機構が設けられている。また、
この文献には、反転シュートが開示されている。この反
転シュートは、入口間隙により駆動される被転写シート
の先端を受けるスプリング機構を具備するものである。
このスプリング機構は、被転写シートの後端が中央ロー
ラにより出口間隙から送り出されるように、被転写シー
トを出口間隙に向けて押す。この種の３個のローラを使
用したシート反転機構においては、様々な寸法の被転写
シートを取り扱うことができるうえ、反転機構の内部で
一枚の被転写シートが送り出されるにつれ次の被転写シ
ートを連続して導入することができるので、シート反転
速度が速い。

【０００７】アガーウオール(Agarwal)等に１９９１年
１月２２日に付与された米国特許４，９８６，５２９号
には、４つのローラを用いたシート反転機構が開示され
ている。このシート反転機構は、低率のリニア圧縮コイ
ルと、複数の反転ローラとを使用したものである。

【０００８】米国特許５，１６６，７３８号は、モータ
ーにより駆動されるベルトに弾性的なストッパを固定
し、このストッパにより、反転チャンバーの後端を停止
させる構成が開示されている。このようなストッパ機構
によれば、シート寸法に応じた位置で被転写シートを停
止させることができる。

【０００９】キテレッジ(Kitteredge)等に対し１９７８
年３月１４日に付与された米国特許４，０７８，７８９
号には、３個のローラを使用したシート反転機構が開示
されている。このシート反転機構は、被転写シートの長
さに応じて被転写シートを停止させるストッパを有す
る。ストッパおよび反転ローラのいずれも有しない他の
シート反転機構は、重力を利用してシート後端を出口間
隙に移動させる中間ローラを採用している。

【００１０】クリスト(Crist)等に対し１９８５年４月
２３日に付与された米国特許４，５１２，２５５号に
は、トレイの底壁に入口間隙を通じて被転写シートを供
給するようにした両面印刷装置が開示されている。この
トレイは、スプリングに抗して傾けられ、印刷シリンダ
ーを含む第１の印刷機構と同期して解放され、これによ
り被転写シートを出口間隙に押し込むようになってい
る。空気が噴出されることにより、被転写シートの後端
が入口間隙から出口間隙に押し込まれる。この構造は、
明らかに、両面画像を形成するために前後に並べて配置
した一対の印刷機構を使用するために設計されている。

【００１１】

【発明の概要】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、シート反転機構を備えた循環路を有する画像形成装
置において、様々な寸法のシートおよび／または画像を
取り扱うことができるようにすることを目的としてい
る。この目的は、本発明の請求項１に係る画像形成装置
により達成できる。

【００１２】本発明の好ましい実施例の画像形成装置で
は、第１位置から第２位置までシート搬送路に沿って被
転写シートを搬送する第１の搬送手段を有する。画像形
成手段は前記シート搬送路の近傍に設けられ、前記シー
ト搬送路に沿って搬送される被転写シートの第１面に第
１画像を形成する。前記第２位置から前記第１位置まで
被転写シートを戻すための循環路が形成され、この循環
路に沿って被転写シートを搬送するための第２の搬送手
段が設けられ、被転写シートは前記第１位置から再び前
記シート搬送路を通ってその上に第２画像が形成される
ようになっている。前記シート搬送路または循環路に
は、シート反転機構が設けられ、第１画像が形成された
後で第２画像を形成される前に被転写シートが反転され
る。この画像形成装置は、論理制御機構を具備してお
り、各画像の形成を制御するとともに、前記シート反転
機構内における被転写シートの滞留時間を制御し、これ
により被転写シートの循環時間を調整し、被転写シート
が画像形成手段に到着するタイミングを適正化する。

【００１３】本発明の他の好ましい実施例では、前記シ
ート反転機構は反転シュートに被転写シートを導入する
ための搬入手段と、前記搬入手段に隣接して設けられ、
前記反転シュートから被転写シートを排出するための搬
出手段と、前記反転シュート内に搬入され前記搬入手段
から離脱した後の被転写シートの前端を、前記シュート
内において係止するためのシート係止手段とを具備す
る。前記シート係止手段には、このシート係止手段を移
動させ、被転写シートを搬出手段によって排出可能な位
置に押し出す駆動手段が付設されている。前記論理制御
機構は駆動手段を制御し、反転シュート内における被転
写シートの滞留時間を調整する。

【００１４】本発明のさらに他の好ましい実施例では、
シート反転機構内での被転写シートの滞留時間は、被転
写シートの搬送路上での長さ（intrack dimension、こ
の明細書中では「長さ」とも表現している）に応じて調
整される。シート反転機構内での滞留時間は、様々な寸
法の被転写シートのいずれもが適当なタイミングで画像
形成手段に到着し、十分な効率を以て第２画像が形成さ
れるように調整される。

【００１５】本発明のさらに他の好ましい実施例では、
画像形成の方法、すなわち画像フレーム間距離（interf
rame）が変更される。この構成を、画像形成面が連続し
て継ぎ目のない画像部材に組み合わせた場合には、様々
な寸法の被転写シートに対して装置設計の自由度が増す
利点が得られる。また、この構成は、画像形成面の長さ
に制限のある継ぎ目のある画像部材に組み合わせた場合
に、いっそう好ましい。

【００１６】本発明のさらに他の好ましい実施例では、
被転写シートの前端を係止するための前記シート係止手
段の位置を被転写シートの寸法に応じて変更する。好ま
しくは、前記シート係止手段は出口間隙または搬出手段
へ向けて被転写シートを押し出すように構成される。

【００１７】本発明はさらに、シート反転装置を提供す
ることを目的としている。このシート反転装置は、シー
ト搬送路から被転写シートを受け取ってこれを反転させ
て再びシート搬送路に返すもので、被転写シートの搬入
から搬出までの滞留時間を変更することができるもので
ある。

【００１８】

【実施例】図１は本発明に係る画像形成装置の一実施例
を示している。この実施例の装置は、コピー装置、プリ
ンターまたはこれら両方として使用できるものである。
この装置は、コピー装置の構成要素として、印刷部４０
と、付属モジュール６０と、シート供給機構５８と、書
類読み取り機構１０とを具備している。書類読み取り機
構１０は書類フィーダー２０を有し、この書類フィーダ
ー２０により書類を順次、露光位置１６に搬送する。書
類が露光位置１６を通過するにつれ、各書類はミラー群
１２および光学レンズ群１８により走査され、その反射
光がＣＣＤ１９に伝達されることにより、ＣＣＤ１９が
光学情報を電気信号に変換するようになっている。書類
フィーダー２０に通すことができない閉じられた書類
は、露光プラテン１４上に載置することができ、前記同
様の原理で走査可能となっている。ＣＣＤ１９からの出
力信号は、論理制御機構１００内に設けられた適当な信
号処理回路に伝達される。この信号処理回路は、伝達さ
れた画像信号を印刷部４０による印刷に備えて記憶す
る。

【００１９】印刷部４０としては、従来から使用されて
いるいかなる画像形成手段も使用でき、例えば、インク
ジェット印刷機構や熱転写印刷機構も採用できる。ただ
し、図１の実施例では、電子写真式画像形成機構を採用
している。この電子写真式画像形成機構は、画像形成部
材（画像部材）として、例えば無端状に継ぎ合わされた
光伝導ベルト４２を有する。この光伝導ベルト４２は、
電子写真技術において周知のように、多数のローラの回
りに巻回され回転されるものである。詳細に説明する
と、光伝導ベルト４２はまず電荷供給機構４４の近傍を
通過し、その表面に均一な電荷が付与される。帯電した
光伝導ベルト４２は、次いで電子露光機構４６により露
光される。電子露光機構４６としては、例えばＬＥＤ印
刷ヘッド４６が採用できる。ＬＥＤ印刷ヘッド４６は、
書類読み取り機構１０により得られた画像信号に基づい
て論理制御機構１００によって駆動される。露光により
光伝導ベルト４２上にはＣＣＤ１９で読み込まれた画像
に相当する静電画像（潜像）が形成される。次に、光伝
導ベルト４２上の潜像は、現像機構４８に対向する位置
に移動され、光伝導ベルト４２上に乾燥した微細なトナ
ーが供給されることにより、潜像が現像されてトナー画
像が形成される。なお、この装置がプリンターとして使
用される場合には、ＬＥＤ印刷ヘッド４６は、図示しな
いコンピューターまたは画像記録媒体等からの画像情報
に基づいて駆動される。

【００２０】２色印刷を行う場合には、上記工程がもう
１色について繰り返される。それを可能とするために、
この装置では第２電荷供給機構５０が現像機構４８の下
流側に設けられており、第１のトナーが付着した光伝導
ベルト４２は、再びこの第２電荷供給機構５０により均
一に帯電される。さらに、光伝導ベルト４２は、好まし
くはその裏面側に配置された第２ＬＥＤ印刷ヘッド５２
によって画像が露光され、第１のトナーが付着している
箇所に再度、第２の潜像が形成される。この第２の潜像
は、前記同様の現像機構５４，５６の一方から光伝導ベ
ルト４２へトナーが供給されて現像される。これら現像
機構５４，５６は互いに異なる色のトナーを供給するも
ので、操作者が第２色を選択できるようになっているこ
とが好ましい。この実施例は２色印刷の場合であるが、
より大きな印刷部４０を使用すれば、３色以上の印刷も
同様に可能である。このような多色印刷機構は従来より
周知であり、放電領域現像および電子露光技術と共に一
般的に使用されている。

【００２１】光伝導ベルト４２上に形成された１色また
は２色の画像は、転写ステーション６２まで移動され
る。同時に、シート供給機構５８から被転写シートがシ
ート搬送路に送り出され、このシート搬送路を通じて被
転写シートは画像形成手段と対向する位置を通過する。
その際、転写ステーション６２において被転写シートは
トナー画像上に覆い被せられる。被転写シートの背面を
支持する転写バッキングローラ７２によって静電場を形
成するか、あるいは転写コロナの発生によって静電場を
形成することにより、トナー画像は光導電ベルト４２か
ら被転写シートへ転写される。トナー画像が転写された
被転写シートは、光伝導ベルト４２がローラで回転され
るにつれ、光伝導ベルト４２から引き剥がされる。光導
電ベルト４２はクリーニング機構７６によって浄化さ
れ、再び露光に供される。

【００２２】被転写シートはシート搬送機構６４により
溶着機構６６に導入される。トナー画像は溶着機構６６
によって被転写シートに溶着された後、溶着機構６６か
ら排出される。このように、被転写シートはシート搬送
路に沿って、転写ステーション６２へ入る第１位置８２
を通り、溶着機構６６から排出される第２位置８４まで
の間、光伝導ベルト４２の回転速度と等しい一定速度で
搬送される。溶着機構６６を通り抜けた後は、被転写シ
ートに任意の処理を行うことができる。被転写シートは
付属モジュール６０内に導入され、ここでステープルで
綴じられたり、束ねられたり、縛られたりあるいはさら
に他の操作が行われる。その後、被転写シートは上面ホ
ッパー７０に送り出され、操作者のために順次積み重ね
られる。一方、被転写シートを循環路６９を通じて再び
転写ステーション６２に戻し、そのいずれかの面に先と
異なるトナー画像を転写することも可能である。被転写
シートの同じ面に別の画像を転写することもあり、それ
は異なる色を画像に加えるためである。多くの場合、両
面コピーを行うために、第２の画像は被転写シートの反
対面に転写される。その後、上面ホッパー７０に排出さ
れる被転写シートは、画像が形成される順序に応じて、
上向きまたは下向きのいずれの状態でも積み重ねること
ができる。

【００２３】もちろん、印刷後の被転写シートを処理す
る過程においても、被転写シートは必要な回数だけ反転
することが可能である。転写ステーション６２から溶着
機構６６を通って再び転写ステーション６２に至る経路
は、図１中において連続した細長い循環路６９として示
されている。この循環路６９には中間トレイが設けられ
ておらず、したがって、循環路６９のみでは両面コピー
を行うためのシート反転を行うことができない。すなわ
ち、被転写シートが反転操作無しに連続的に循環路６９
を通じて送られるとすれば、転写ステーション６２にお
いて常に同じ面が光伝導ベルト４２と対向するからであ
る。したがって、両面化を行うには、循環路６９にシー
ト反転機構６８を設けることが必要である。シート反転
機構６８は、溶着機構６６と付属モジュール６０との間
に設けられる。このような構成によれば、付属モジュー
ル６０でのシート処理の過程においてもシート反転機構
でシートを反転することが可能になる。すなわち、被転
写シートが付属モジュール６０へ搬入される前、上面ホ
ッパー７０へ排出される前、あるいは転写ステーション
６２へ戻される前、のいずれの時点においても必要に応
じて被転写シートを反転することが可能となる。

【００２４】図１に示すような循環路６９自体は、従来
より周知のものである。この形式の循環路には中間トレ
イが設けられておらず、これにより中間トレイに起因す
る周知の問題を防ぐことができる。しかし、中間トレイ
を設けない循環路では、その長さが固定されるので、そ
れに起因して設計上の困難性が生じる。片面に画像が転
写された被転写シートの他面に対し、適正な位置に第２
の画像を形成するには、被転写シートを転写ステーショ
ン６２に正確なタイミングで戻さなければならない。す
なわち、被転写シートを搬送するタイミングと、ＬＥＤ
印刷ヘッド４６により光伝導ベルト４２に潜像を形成す
るタイミングを同期させる必要がある。

【００２５】最近のコピー装置およびプリンターでは、
様々な寸法の被転写シートを取り扱う必要があるため、
前記のように正確なタイミングを保つことは難しくなっ
てきている。循環路６９の長さを固定する場合、必ずし
も必須ではないが、循環路６９の長さがシート全長の整
数倍であることが望まれる。この要求を達成するため
に、従来技術の一つでは、画像フレーム間の間隔（inte
rframe）をかなり大きくとり、このフレーム間隔により
被転写シートの長さ（以下、長さという）の差を吸収さ
せる構成が採られている。典型的な画像フレームのピッ
チは１８インチ（４５７ｍｍ）であり、この長さは、簿
記シートの長手方向寸法、または２種の手紙シートの短
径方向寸法に適合する。他の寸法の被転写シートの場合
には、その搬送路の長さを前記簿記シートまたは手紙シ
ートの搬送路寸法に近づけることにより、対処してい
る。

【００２６】画像形成部材が継ぎ目のある無端状ベルト
である場合、ベルトの長さは画像フレームの長さの整数
倍に設定される。他方、もしも画像部材が、一般的な光
伝導ドラムのように境界のないものであれば、その必要
はない。

【００２７】出願人は、循環路６９の長さを実質的に変
更可能にすることにより、前記問題を解決した。循環路
６９の実質的な長さを変更する手段としてはいろいろ考
えられるが、例えば、溶着機構６６を通り抜けた被転写
シートの搬送速度を循環路６９内で変更することが可能
である。また、溶着機構６６を通り抜けてからの循環路
６９の実際の長さを、調整可能なガイド手段や駆動機構
により変更することも不可能ではない。しかし、この実
施例においては、図に示すように、シート反転機構６８
内で被転写シートが保持される滞留時間を変化させるこ
とにより、循環路６９の実効長さを変化させている。必
須要件ではないが、この場合には、シートを転写ステー
ション６２と溶着機構６６との間の循環路６９の一部に
おいて、より速い速度で搬送することが好ましい。好ま
しくは、循環路６９に沿って２種類の速度を切り替えつ
つ被転写シートを搬送する。これらの搬送速度は、搬送
速度を増減する過程を除けばそれぞれ一定とされる。第
１の搬送速度は、光伝導ベルト４２の走行速度により規
定される。シート搬送機構６４は、必然的に光伝導ベル
ト４２と同一の速度で走行する。これらの走行速度によ
り溶着機構６６の回転速度も決定されるので、被転写シ
ートが転写ステーション６２に入って溶着機構６６から
出るまでの移動速度は、実質的に光伝導ベルト４２の走
行速度と同じにならざるを得ない。被転写シートが溶着
機構６６を通り抜けた後のある点から、再び被転写シー
トが転写ステーション６２に入る前のある点までの間
は、光伝導ベルト４２の走行速度よりも大きな一定速度
で被転写シートを搬送することが可能となる。

【００２８】図２〜図６は、シート反転機構６８とその
動作を示す図である。これら図２〜図６は、図１とは若
干向きが異なっている。この実施例では、被転写シート
を動作させるために一部重力が使用されているため、図
２〜図６（および図１）に示す例では、重力に関する向
きが重要な意味を持つ。ただし、シート反転機構６８の
配置は必ずしも図示の特定方向に限定されない。

【００２９】図２に示すように、シート反転機構６８
は、駆動用の中間ローラ２２と、入口ローラ２４と、出
口ローラ２６との計３個のローラを備えている。入口ロ
ーラ２４は中間ローラ２２と係合して入口間隙２３を形
成し、出口ローラ２６は中間ローラ２２と係合して出口
間隙２５を形成している。中間ローラ２２はローラ駆動
モータ２８で回転される。このような３個のローラの配
置は従来より知られているものである。

【００３０】被転写シート２は、適当なガイド手段、例
えば図示のような入口シュート３０を通って入口間隙２
３まで搬送される。被転写シート２はさらに、中間ロー
ラ２２および入口ローラ２４により、入口間隙２３を通
ってシートシュート３６に送り込まれる。シートシュー
ト３６には、送り込まれた被転写シート２を停止させる
ストッパ手段が設けられている。ストッパ手段として
は、例えば、位置調整可能かつ好ましくは非弾性的なゲ
ート３が採用される。ゲート３には到着センサー３４が
設けられ、さらにゲート３は位置決め機構５により位置
決めされるようになっている。位置決め機構５は、無端
状ベルトと、この無端状ベルトを回転させる位置決めモ
ータ８とを有するもので、位置決めモータ８としてはス
テッピングモータが好ましい。

【００３１】図３に示すように、被転写シート２が入口
間隙２３を通ってシートシュート３６に入るにつれ、先
にシートシュート３６に入っていた被転写シート４は中
間ローラ２２および出口ローラ２６により出口間隙２５
を通って排出される。同時に、位置決め機構５は位置決
めモータ８により動かされ、入ってくる被転写シート２
に適合した位置にゲート３を配置するようになってい
る。図４に示すように、ゲート３は、入口間隙２３およ
び中間ローラ２２を基準として被転写シート２が停止す
べき位置を若干越えた位置まで移動する。図５に示すよ
うに、シートシュート３６に入ってきた被転写シート２
の先端はゲート３に当たり、到着センサー３４を作動さ
せる。到着センサー３４の出力信号は論理制御機構１０
０に伝達され、時間カウントが開始される。この状態
で、被転写シート２の後端は中間ローラ２２に接触しな
いようになっている。これらの図に示す例では、シート
シュート３６に入ってきた被転写シート２の後端が重力
により落下して、出口間隙２５に入るようになってい
る。しかし、シートシュート３６の入口間隙２３側の面
は湾曲形状に形成されているので、入口間隙２３から入
ってきた被転写シート２は、たとえ重力の作用がないと
しても、一旦湾曲したあと紙の弾性により直線状に延
び、その後端が出口間隙２５に入る位置まで移動するよ
うになっている。

【００３２】図５に示す状態では、被転写シート２はゲ
ート３に当接した状態にあるが、シート反転機構６８は
まだ被転写シートを排出する工程を開始していない。こ
の状態は、論理制御機構１００からの信号により位置決
めモータ８が作動され、位置決め機構５のゲート３を図
中左側から右側へ移動させるまで継続する。位置決めモ
ータ８が作動すると、図６に示すように、ゲート３はシ
ートシュート３６内の被転写シート４の端部を押し、被
転写シート４を出口間隙２５へと押し込む。出口間隙２
５に挿入された被転写シート４は、回転する中間ローラ
２２および出口ローラ２６により出口間隙２５を通って
押し出され、それに伴って新たな被転写シート２が入口
間隙２３からシートシュート３６に送り込まれる。

【００３３】シートシュート３６に入っていく被転写シ
ート２の後端は、中間ローラ２２から離れるまで中間ロ
ーラ２２により送られるが、中間ローラ２２から離れた
後は中間ローラ２２の作用を受けないため、中間ローラ
２２によって被転写シート２を出口間隙２５側に移動さ
せることはできない。この点で、従来の３ローラ型シー
ト反転機構とは異なっている。したがって、被転写シー
ト２を出口間隙２５側に動かすために、重力、湾曲した
シートシュート、可撓性を有する突起、空気噴出による
強制的な押圧、その他の手段が必要である（図７につい
ての以下の説明を参照）。

【００３４】図２〜図６に示すように、位置決め機構５
にはゲート３の移動を検出する位置検出センサ６が設け
られ、この位置検出センサ６からの信号は論理制御機構
１００へフィードバックされ、論理制御機構１００によ
る位置決め機構５の制御精度が高められるようになって
いる。論理制御機構１００は、位置決めモータ８を作動
させて、被転写シート４を適当なタイミングで出口間隙
２５に送り出す作用、および入口間隙２３から送り込ま
れる被転写シート２の寸法に適合する位置までゲート３
を移動させる作用を果たす。こうして、ゲート３は長さ
の異なる被転写シート２を適正に受け取るため、および
出口間隙２５に被転写シート２を送り出すために、位置
決めモータ８により駆動される。被転写シート４を送り
出した後、ゲート３は再び被転写シート２を受け取る位
置まで復帰される。これら３つの動作は全て論理制御機
構１００の指令に基づいて位置決めモータ８により行わ
れる。論理制御機構１００は、被転写シート２の長さ
を、操作パネルからの操作信号またはシートセンサから
の信号、あるいはこれら両方からの信号に基づいて判断
する。

【００３５】図示しているとおり、シート反転機構６８
には同時に２枚の被転写シートを取り込むことができ
る。シートシュート３６に入ってくる被転写シートの搬
入間隔が短すぎず、次の被転写シートが入ってくるまで
にゲート３がシート押し込み動作および復帰動作を１サ
イクル終えることが可能な限り、シート反転機構６８に
は同時に２枚の被転写シートを取り込むことができる。
ただし、実際的には被転写シートを重複して収容できる
時間には限界がある。例えば、８，５インチ（２１２．
５ｍｍ）の被転写シートを使用した場合に、被転写シー
トを重複して収容できる時間は被転写シートの１サイク
ルの７５％程度であり、入口間隙２３から被転写シート
が毎秒２０インチ（５００ｍｍ）の速度で入るとする
と、約０．３７５秒に相当する。

【００３６】図７は、本発明の他の実施例を示し、この
実施例ではいくつかのシート制御手段を加えた点が図２
〜図６の実施例と異なる。しかし、他の構成は実質的に
同じである。入口間隙２３から入ってきた被転写シート
が当たる位置には、弾性を有する第１転向板９４が配置
されており、入口間隙２３から入る被転写シートは、こ
の第１転向板９４の遊端部（図中左側）を若干押し下げ
るとともに、シートシュート３６の天井側へ向きが反ら
され、出口間隙２５から出ていく被転写シートと干渉し
ないようになっている。また、入口間隙２３から被転写
シートが入ってこない時は、第１転向板９４の遊端部は
シートシュート３６の天井面に当接し、この遊端部に、
出口間隙２５から出ていく被転写シートが引っかからな
いように配慮されている。

【００３７】第１転向板９４の下流側には、第２転向板
９６が配置されている。この第２転向板９６は、シート
シュート３６から出ていく被転写シートの先端部を押し
て下方に向かわせ、この先端部が出口間隙２５へ確実に
入るようにする。入口間隙２３から被転写シートが入っ
てくる場合、被転写シートの先端がゲート３に当接する
前に、被転写シートの後端が中間ローラ２２から離れる
ように設定されている。先の実施例では、中間ローラ２
２から離れた後、ゲート３に当接するまでの間、被転写
シートは重力または慣性力により移動していた。これに
対し、図７の実施例では、他の手段によりこの間の移動
を可能にしている。シートシュート３６には、シートシ
ュート３６内に下端が突出する付勢ローラ９０が設けら
れ、シートシュート３６内の被転写シートをゲート３側
へ向けて軽い力で常に付勢するようになっている。被転
写シートを挟んで付勢ローラ９０と対向する位置には、
軽い力で上方に付勢された押圧板９２が配置され、付勢
ローラ９０との間で被転写シートを軽く挟み、これによ
り被転写シートを確実にゲート３へ向けて送ることがで
きるようになっている。押圧板９２を押し上げるスプリ
ングとしては付勢力の弱いものが使用され、付勢ローラ
９０により被転写シートの前端をゲート３に当接させて
被転写シートの傾斜を矯正できるように、また、付勢ロ
ーラ９０による付勢力に抗してゲート３により被転写シ
ートを出口間隙２５へ押し戻すことができるように構成
されている。付勢ローラ９０および押圧板９２は、ゲー
ト３と共に移動する構造にしてもよいが、コストおよび
信頼性の観点からは、図示のようにゲート３の最上流位
置の下流側に隣接して固定することが好ましい。

【００３８】図２〜図７に示したシート反転機構は、そ
れ自体が従来無かったものであり、被転写シートの搬送
を遅らせることを目的としない用途にも使用可能である
が、特に図１に示した装置において顕著な効果を発揮す
る。

【００３９】図１に示す実施例では、論理制御機構１０
０により循環路６９の実質的な全長を変化させることに
よって、印刷部４０による両面印刷を可能としており、
本発明の効果を理解するうえで好適である。例えば、光
伝導ベルト４２の長さが６２．８３２インチ（１５７０
ｍｍ）で、この光伝導ベルト４２上に多様な画像が形成
されたと仮定する。光伝導ベルト４２は継ぎ目のあるベ
ルトであるから、シート寸法に応じて画像間距離(inter
frame)が若干変化させなければならない。光伝導ベルト
４２の走行速度が毎秒２０．９４４インチ（毎秒５２４
ｍｍ）で、かつ全ての被転写シートが同じ寸法だと仮定
しても、バッチ毎に画像間距離は変化する。転写ステー
ション６２へ被転写シートが入る第１位置８２から溶着
機構６６を通り抜ける第２位置８４に至るまでの被転写
シートの走行速度は、光伝導ベルト４２の前記走行速度
に等しい。シート反転機構６８が図示の位置（溶着機構
６６の近傍）に配置されている場合には、シート反転機
構６８の入口間隙２３および出口間隙２５を通過する被
転写シートの速度が光伝導ベルト４２の走行速度に等し
くなるように中間ローラ２２の回転数が設定される（４
ローラ型のシート反転機構であれば、シート反転機構へ
のシート搬入速度より搬出速度を大きくすることができ
る）。

【００４０】図示の３ローラ型シート反転機構６８を用
いた場合、シート反転機構６８の出口間隙２５を被転写
シートが通り抜けた後は、搬送速度を加速できる。その
場合には、例えば被転写シートの搬送速度を毎秒３０イ
ンチ（７５０ｍｍ）まで加速することができる。ただ
し、高速搬送が行えるのは被転写シートが再び転写ステ
ーション６２に入るまでであり、そこから先は再び光伝
導ベルト４２の走行速度（毎秒２０．９４４インチ）ま
で減速しなければならない。

【００４１】循環路６９の長さおよび被転写シートの搬
送速度は制限される。この例の場合には、循環路６９の
長さが８０インチ（２０００ｍｍ）に設定されている。
ゲート３の位置は被転写シートの寸法に合わせて変更で
きる。

【００４２】７.１７，８，８.２７，８.５，８.８６，
９インチ（それぞれ１８２，２０３，２１０，２１６，
２２５，２２８ｍｍ）の６種の画像をそれぞれ１本の光
導電ベルト４２上に形成した。各画像に対応して、シー
ト反転機構６８の内部で被転写シートの搬送タイミング
を０.１７，０.０９，０.０６，０.０４，０.００およ
び０.００秒それぞれ遅らせた。この条件によれば、各
画像フレームの間隔を光導電ベルト４２に適合するよう
に設定することができ、循環路６９の全長は各９枚の画
像に相当した。

【００４３】１０，１０.１２，１１，１１.６９インチ
（２５４，２５７，２８０，２９７ｍｍ）の全長を有す
る被転写シートのために、各５枚の画像が光導電ベルト
４２上に形成された。被転写シートの搬送タイミングを
シート反転機構６８内で各画像ごとに０.２５，０.２
４，０.２０，０.１７秒遅らせたところ、８枚の被転写
シートが循環路全長に相当した。全長１４インチ（３５
６ｍｍ）と１４.３３インチ（３６４ｍｍ）の被転写シ
ートについては、０.５１および０.４９秒それぞれ搬送
タイミングを遅らせることにより、循環路の全長はこれ
ら被転写シートの７枚分に相当し、光導電ベルト４２の
全長はこれら被転写シートの４枚分に相当した。１６.
５４，１７および１８インチ（４２０，４３２および４
５７ｍｍ）の被転写シートについては、０.１４，０.１
１，０.０７秒それぞれ搬送タイミングを遅らせること
により、循環路６９の全長はこれら被転写シート５枚に
相当し、光導電ベルト４２の全長はこれら被転写シート
３枚に相当した。このように、シート反転機構６８内で
被転写シートの搬送タイミングを遅らせることにより、
１５種類の全長を有する被転写シートのそれぞれについ
てあたかも搬送ピッチの整数倍がシート循環路の全長と
等しいかのように被転写シートを搬送することができ
た。これにより、手紙寸法または簿記寸法以外の寸法の
被転写シートについても、高速で印刷を行うことが可能
である。なお、このようなシート搬送ピッチの調整は、
光導電ドラムのように潜像を連続形成できる形式の画像
形成手段には必須ではないが、そのような画像形成手段
に使用した場合にも利点を有する。すなわち、シート間
ピッチを変更することによりシート反転機構内での遅れ
を低減することが可能である。

【００４４】なお、上記シート反転機構６８と同様の作
用は、循環路の任意の部分において被転写シートの搬送
速度を変更するとともに、シート反転機構内でのシート
滞留時間を一定とした構成によっても得ることができ
る。しかし、このような構成によると、循環路における
シート搬送機構が複雑化し、制御も難しくなる欠点を有
する。また、シート循環路の全長を実際に変更すること
も考えられるが、そのような構成では被転写シートを導
くガイド部材やローラ等を動かす複雑な機構が必要とな
り、装置のコストが増加し、信頼性が低下する。これに
対し、上記実施例ではゲート３を動かすだけで、循環路
６９の見かけ上の全長を変更し、シート搬送タイミング
を変更することができる。

【００４５】図２〜図７のシート反転機構６８は、図１
に示すような画像形成装置においてシート搬送タイミン
グを調整する目的に適している。しかし、他のシート反
転機構も使用することができる。例えば、一対のローラ
で被転写シートを挟んで被転写シートを反転部に送り込
み、この反転部で被転写シートを反転させた後、被転写
シートを排出する形式のシート反転機構も使用可能であ
る。このようなシート反転機構では、前記ローラを適当
な時間だけ停止させて、被転写シートの排出タイミング
を遅らせる。コストのかかる変形例としては、前記構成
においてローラの回転速度を調整可能とすることも可能
である。

【００４６】循環路の一部において被転写シートの循環
速度を高めた場合には、第１枚目の被転写シートの印刷
開始時間を短縮することが可能である。本発明では、循
環路における被転写シートの搬送速度を一定に保ったま
まで、被転写シートの搬送タイミングを調整することが
可能である。

【００４７】図２〜図７に示すシート反転機構６８によ
れば、さらに他の効果も得られる。例えば、被転写シー
トの厚さや硬さに対する許容範囲が拡大できる。各被転
写シートは、シートシュート３６内に入った後は中間ロ
ーラ２２および入口間隙２３から離れて自由になるの
で、ゲート３に当接して傾きが修正される。この実施例
のシート反転機構６８は、被転写シートの後端をバック
リング（buckling）して排出するシート反転機構に比し
て、被転写シートの後端を痛めないという利点も有す
る。また、工程中の少なくともある時点においては、シ
ートシュート３６内に同時に２枚の被転写シートを収容
することができ、その分効率が高められる。さらに、搬
送速度を加速するための機構が不必要であるという利点
も有する。

【００４８】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨から逸脱しない範囲におい
て、必要に応じて適宜構成を変更してよいのは勿論であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す側
面図である。

【図２】同実施例におけるシート反転機構を示す側面図
である。

【図３】同シート反転機構の作用を説明するための側面
図である。

【図４】同シート反転機構の作用を説明するための側面
図である。

【図５】同シート反転機構の作用を説明するための側面
図である。

【図６】同シート反転機構の作用を説明するための側面
図である。

【図７】シート反転機構の変形例を示す側面図である。

【符号の説明】

２，４被転写シート３ゲート（シート係止手段）５位置決め機構６位置検出センサ８位置決めモータ２２中間ローラ２３入口間隙２４入口ローラ２５出口間隙２６出口ローラ２８ローラ駆動モータ３４到着センサー３６シートシュート４２光導電ベルト（画像部材）６２転写ステーション６８シート反転機構６９循環路８２第１位置８４第２位置９４転向板９６第２転向板１００論理制御機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者グレゴリーピーター・マホニーアメリカ合衆国・ニューヨーク・ 14450・フェアポート・ホワイトブロック・ライズ・27 (72)発明者ジェームスジョージ・アモリーズアメリカ合衆国・ニューヨーク・ 14580・ウエブスター・ビショップス・レーン・672 (56)参考文献特開平４−190368（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65H 85/00 B41J 13/00 G03B 17/52 G03G 15/00 106

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被転写シート上に画像を形成する画像形
成手段（６２）と、前記画像形成手段（６２）を通る一定の長さの循環路
（６９）に沿って被転写シートを搬送することにより、
前記画像形成手段（６２）により被転写シートの第１面
に第１画像を形成した後、再び前記画像形成手段（６
２）により被転写シートに第２画像を形成するためのシ
ート搬送手段とを具備する画像形成装置であって、前記循環路（６９）には、この循環路（６９）における
被転写シートの通過時間を調整するための通過時間調整
手段（１００，８，５）が設けられていることを特徴と
する画像形成装置。
【請求項２】論理制御機構（１００）と、この論理制
御機構（１００）に被転写シートの搬送方向長さを入力
する入力手段とをさらに具備し、前記論理制御機構（１
００）は、入力された被転写シートの搬送方向長さに基
づいて前記通過時間調整手段（１００，８，５）を制御
する制御機構を有することを特徴とする請求項１記載の
画像形成装置。
【請求項３】前記通過時間調整手段は、シート反転機
構（６８）およびこのシート反転機構（６８）内におけ
る被転写シートの滞留時間を調整するための滞留時間調
整手段（１００，８，５）とを具備していることを特徴
とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】被転写シートを受け取るシュートと、前記シュートに被転写シートを搬入する搬入手段と、前記搬入手段に隣接して設けられ、前記シュートから被
転写シートを搬出する搬出手段と、前記シュート内に搬入され前記搬入手段から離脱した後
の被転写シートの前端を前記シュート内において係止す
るためのシート係止手段と、前記シート係止手段を移動させ、被転写シートを前記搬
出手段によって排出可能な位置に押し出す駆動手段と、前記駆動手段を制御するタイミング調整手段とを具備す
ることを特徴とするシート反転装置。
【請求項５】被転写シートの第１面に画像を形成する
画像形成手段と、前記画像形成手段を第１速度で通過するように搬送路を
通じて被転写シートを搬送するシート供給手段と、被転写シートが前記画像形成手段を再び通過するように
循環路を通じて第１速度よりも速い第２速度で被転写シ
ートを搬送するシート搬送手段と、前記再通過時に前記第１面と反対の面が前記画像形成手
段側を向くように被転写シートを反転させるシート反転
手段とを具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】前記シート反転手段は、前記シート反転
手段内における被転写シートの滞留時間を変化させるこ
とにより被転写シートが前記循環路を通って再び画像形
成手段まで戻る時間を調整するための滞留時間調整手段
を具備することを特徴とする請求項５記載の画像形成装
置。
【請求項７】論理制御機構と、前記循環路を通じて搬
送すべき被転写シートの長さを前記論理制御機構に入力
するための入力手段と、前記論理制御機構と連動して入
力された前記シート長さに基づいて前記シート反転手段
における被転写シートの前記滞留時間を調整するための
手段を具備することを特徴とする請求項６記載の画像形
成装置。
【請求項８】前記シート反転機構内における被転写シ
ートの滞留時間は、画像形成を妨害することなく前記循
環路に整数枚の被転写シートを配列できる時間に設定さ
れることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】画像形成手段は、無端状ベルトと、この
無端状ベルト上に一連のトナー画像を形成するための手
段と、前記搬送路を通じて搬送される被転写シートに前
記無端状ベルトからトナー画像を転写するための転写手
段とを具備することを特徴とする請求項７記載の画像形
成装置。
【請求項１０】前記無端状ベルトには、継ぎ目が形成
されていることを特徴とする請求項９記載の画像形成装
置。
【請求項１１】画像部材と、前記画像部材上に一連のトナー画像を形成するための画
像形成手段と、第１面と第２面および互いに反対側である第１端と第２
端を有する被転写シートを保持するシート保持手段と、被転写シートのいずれかの面に画像部材からトナー画像
を転写するための手段を有する転写ステーションと、被転写シートの前記第１面をトナー画像を転写される側
へ向けた状態で、前記シート保持手段から前記転写ステ
ーションへ被転写シートを搬送するシート供給手段と、他のトナー画像を被転写シートに転写するために、循環
路を通じて１または２枚以上の被転写シートを転移ステ
ーションへ再び搬送するシート循環手段と、前記循環路内で被転写シートを反転させ、前記転写ステ
ーションと対向する面を変えるシート反転手段と、前記シート反転手段に付設され、前記シート反転手段内
に入ってきたシートの先端を係止して被転写シートを停
止させるとともに、前記シート反転手段から被転写シー
トを排出するために被転写シートを押すように構成され
た係止手段と、前記係止手段の被転写シートを押し出す動作を制御し、
被転写シートの係止から押し出しに至るまでの時間を調
整するための論理制御機構とを具備することを特徴とす
る画像形成装置。