JP3799880B2 - Conveying device and image forming apparatus provided with the conveying device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の搬送経路の中から選択された搬送経路に沿って搬送されるシートを検出するための搬送装置および該搬送装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
複写紙、転写紙、用紙およびOHP用透明シートなどのシートに画像を形成し、その画像形成済みのシートを所定の排紙トレイなどに排紙する画像形成装置(プリンタ、複写機、ファクシミリ装置など)では、シートを搬送するための搬送経路が複数個設けられている。また、これらの搬送経路にはセンサが設けられており、各搬送経路内でのシートの有無を検出している。従来では、搬送経路ごとにセンサを配置し、1つのセンサによって対応する一の搬送経路でのシートの有無を検出している。これは、複数の搬送経路が互いに平行して設けられている場合も同様である。例えば、特開平11−35210号公報に記載された画像形成装置では、画像が形成されたシートを受け部(排紙トレイに相当する)に排紙すべく、2本の搬送経路が互いに平行に配設されるとともに、各搬送経路に沿って専用のセンサが設けられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来の画像形成装置では、搬送経路ごとに、その搬送経路内にシートが存在するか否かを検出するための専用のセンサを設けており、搬送経路数の増大に伴ってセンサの配設数も多くなり、このことが装置コストを増大させる主要因の一つとなっている。
【0004】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、搬送経路に対するセンサの配設個数を低減させて装置の低コスト化を図ることができる搬送装置および該搬送装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかる搬送装置は、上記目的を達成するために、搬送されてくるシートを第1位置に向けて導く第1搬送経路と、第1搬送経路と少なくとも部分的に相互に重なり合うように配設され、搬送されてくるシートを第2位置に向けて導く第2搬送経路と、搬送されてくるシートの搬送経路を第1または第2搬送経路に選択的に切り換える切換手段と、
第1および第2搬送経路が相互に重なり合っている位置に配置されて各搬送経路内でのシートの有無を検出可能なセンサと切換手段によるシートの搬送先を示す経路選択情報及びセンサの出力に基づき切換手段によって搬送先として選択された搬送経路におけるシートの有無を判定する判定手段とを有し、第1または第2搬送経路に沿って搬送されてくるシートを検出するためのシート検出手段と、切換手段と第1位置との間に配設され、第1搬送経路に沿って第1シートを第1位置に向けて搬送し、当該シートの後端部が所定のスイッチバック停止位置に達すると、当該第1シートの搬送を停止した後、当該第1シートを反転搬送する第1搬送手段と、切換手段と第2位置との間に配設され、第1搬送手段による第1シートの反転搬送と同時に、第2シートを第2搬送経路に沿って第2位置に向けて搬送する第2搬送手段とを備え、スイッチバック停止位置からセンサまでの距離をPとし、第1シートの最小長さをLminとし、第1シートの反転搬送開始時における第1シートと第2シートとのシート間隔をQとし、また第1および第2シートの最大長さをLmaxとすれば、次の不等式
(Lmax−Q)/2<P<Lmin
を満足するように、センサが配設されたことを特徴としている。
【0008】
この発明では、1つのセンサが第1および第2搬送経路内でのシートの有無を検出可能となっており、そのセンサ出力が判定手段に与えられる。この判定手段には、センサ出力のほかに、切換手段によるシートの搬送先を示す経路選択情報が与えられており、センサ出力によって第1または第2搬送経路にシートが存在するか否かを検出するとともに、シートがいずれの搬送経路に搬送されるべきものかを経路選択情報に基づき判断することで選択搬送経路でのシートの有無を判定している。
【0009】
ここで、この発明にかかる搬送装置では、第1搬送手段を設けて、第1搬送経路をスイッチバック経路として機能させているため、センサによってシートを確実に検出するために、次の不等式
P<Lmin
ただし、Pはスイッチバック停止位置からセンサまでの距離であり、Lminはシートの最小長さである、
を満足するように、センサを配置する必要がある。
【0010】
さらに、この発明にかかる搬送装置では、第1搬送経路での(第1)シートのスイッチバック動作と同時に、第2搬送経路に沿って(第2)シートを第2位置に向けて搬送するため、センサによってシートを確実に検出するためには、次の不等式
(Lmax−Q)/2<P
ただし、Qは第1シートの反転搬送開始時における第1シートと第2シートとのシート間隔であり、Lmaxは第1および第2シートの最大長さである、
を満足するように、センサを配置する必要がある。
【0011】
さらに、この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するため、シートに画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段にシートを給紙する給紙手段と、請求項1ないし4のいずれかに記載の搬送装置と同一の構成を有する排紙手段と、前記排紙手段からのシートを表裏反転するとともに、前記給紙手段に再給紙する再給紙手段とを備え、前記画像形成手段によって画像が形成されたシートを、前記第2搬送経路に沿って前記排紙手段に搬送される一方、前記排紙手段からのシートは前記第1搬送経路に沿って前記再給紙手段に搬送するように構成している。
【0012】
この発明では、上記した搬送装置と同一構成の排紙手段が設けられており、センサ出力によって第1または第2搬送経路にシートが存在するか否かを検出するとともに、シートがいずれの搬送経路に搬送されるべきものかを経路選択情報に基づき判断することで1つのセンサによって選択搬送経路でのシートの有無が判定される。
【0013】
【発明の実施の形態】
A.画像形成装置の全体構成
図1は、この発明にかかるシート検出装置の一の実施形態を備えた画像形成装置を示す図である。この画像形成装置は、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の4色のトナーを重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック(K)のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する装置である。この画像形成装置では、ケース1内部に、像担持体ユニット2、露光ユニット3、転写ユニット4および定着ユニット5が設けられ、これらによってシートに画像を形成する画像形成手段が構成されている。また、画像形成手段に対してシートを給紙し、画像形成済みのシートを所定の排紙位置に排紙する給排紙ユニット6もケース1内に設けられている。
【0014】
そして、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号が制御ユニット7に与えられると、制御ユニット7が装置各部を制御してシートSに画像信号に対応する画像を形成する。すなわち、この画像形成装置では、像担持体ユニット2の感光体21にトナー像が形成され、さらに転写ユニット4の中間転写ベルト46に一次転写される。そして、この一次転写像(トナー像)が給排紙ユニット6によって転写位置に給送されてきたシートSに二次転写された後、このシートSが定着ユニット5に搬送され、定着処理を受ける。この定着処理済みのシートSは給排紙ユニット6の排紙部64によって所定の排紙位置に給送される。以下、装置各部の構成について説明した後、本発明の特徴部分について詳述する。
【0015】
B.装置各部の構成
B−1.ケース1
このケース1の上面部は標準排紙トレイ11として機能しており、ケース1の上面側部に開口された排紙口12を介して画像形成済みのシートSが1枚ずつ標準排紙トレイ11に排紙されるように構成されている。また、この画像形成装置に対しては、その上方側にマルチビンユニット(図示省略)を、また側方にフィニッシャー(図示省略)を、オプション装備可能となっており、画像形成済みシートSをマルチビンユニットおよびフィニッシャに搬送すべくケース1の上面および側面に開口13,14がそれぞれ設けられている。
【0016】
B−2.像担持体ユニット2および露光ユニット3
また、この画像形成装置では、ケース1内部に対して像担持体ユニット2が着脱自在となっている。この像担持体ユニット2は、同図の矢印方向に回転可能な感光体21を備えており、さらに感光体21の周りにその回転方向に沿って、帯電手段としての帯電ローラ22、現像手段としての現像器23Y,23C,23M,23K、およびクリーニング部24がそれぞれ配置されている。帯電ローラ22は感光体21の外周面に当接して外周面を均一に帯電させるものであり、この帯電ローラ22によって帯電された感光体21の外周面に向けて露光ユニット3からレーザ光Lが照射される。この露光ユニット3はホストコンピュータなどの外部装置より与えられた画像信号に応じてレーザ光Lを感光体21上に走査露光して感光体21上に画像信号に対応する静電潜像を形成する。
【0017】
こうして形成された静電潜像は現像部23によってトナー現像される。すなわち、この実施形態では現像部23として、イエロー用の現像器23Y、シアン用の現像器23C、マゼンタ用の現像器23M、およびブラック用の現像器23Kがこの順序で感光体21に沿って配置されている。これらの現像器23Y,23C,23M,23Kは、それぞれ感光体21に対して接離自在に構成されており、装置全体を制御する制御ユニット7からの指令に応じて上記4つの現像器23Y、23M、23C、23Bのうちの一の現像器が選択的に感光体21に当接し、対応する色のトナーを感光体21の表面に付与して感光体21上の静電潜像を顕在化する。
【0018】
現像部23で現像されたトナー像は、ブラック用現像器23Kとクリーニング部24との間に位置する一次転写領域R1で転写ユニット4の中間転写ベルト46上に一次転写される。なお、この転写ユニット4の構造については後で詳述する。
【0019】
この一次転写領域R1から周方向(同図の矢印方向)に進んだ位置にクリーニング部24が配置されている。このクリーニング部24は、一次転写後に、感光体21の外周面に残留付着しているトナーを掻き落とすクリーナブレード241と、このクリーナブレード241によって掻き落とされたトナーを受ける受け部242とを備えている。
【0020】
B−3.転写ユニット4
次に、転写ユニット4の構成について説明する。この実施形態では、転写ユニット4は、駆動ローラ41と、4本の従動ローラ42〜45と、これら各ローラ41〜45に掛け渡された中間転写ベルト46と、この中間転写ベルト46に転写された中間トナー像をシートSに二次転写する二次転写ローラ48とを備えている。そして、カラー画像をシートSに転写する場合には、感光体21上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト46上に重ね合わせてカラー像を形成し、シートSに転写してフルーカラー画像を得る。また、モノクロ画像をシートSに転写する場合には、感光体21上にブラックトナー像のみを中間転写ベルト46上に形成し、シートSに転写してモノクロ画像を得る。
【0021】
より具体的に説明すると、転写ユニット4は以下のように構成されている。すなわち、同図に示すように、一次転写領域R1のクリーニング部24側(同図の右手側)に駆動ローラ41が配置されている。この駆動ローラ41の端部には歯車が固定されており、この歯車が感光体21の駆動用歯車と噛み合うことで、駆動ローラ41は感光体21と略同一の周速で回転駆動される。そして、この駆動ローラ41の回転にともなって中間転写ベルト46が感光体21と略同一の周速で図示矢印方向に循環駆動される。また、駆動ローラ41には、中間転写ベルト46を介して電極ローラ47が外周側より当接されており、この電極ローラ47を介して、中間転写ベルト46の導電層(後で説明する)に一次転写電圧が印加される。
【0022】
一方、一次転写領域R1の現像部23側(同図の左手側)に従動ローラ45が配置され、駆動ローラ41との間で中間転写ベルト46に対して張力を与えている。これによって、両ローラ41,46の間に位置するベルト部分が感光体21に圧接され、一次転写部が形成される。
【0023】
残りのローラのうち従動ローラ42はテンションローラであり、図示しない付勢手段によって中間転写ベルト46に対して張力を与えている。また、従動ローラ43は二次転写領域R2を形成するバックアップローラである。
【0024】
このバックアップローラ43には、中間転写ベルト46を挟んで二次転写ローラ48が対向配置されている。この二次転写ローラ48は、図示しない接離機構により中間転写ベルト46に対して接離可能となっており、二次転写時には中間転写ベルト46に押し付けられる。そして、この圧接状態で、二次転写ローラ48に二次転写電圧が印加されて中間転写ベルト46に転写されているトナー像が給排紙ユニット6によって二次転写領域R2に給送されてきたシートSに転写される(二次転写)。
【0025】
また、従動ローラ44はベルトクリーナ49のためのバックアップローラである。このベルトクリーナ49は、中間転写ベルト46と接触してその外周面に残留付着しているトナーを掻き落すクリーナブレード491と、このクリーナブレード491によって掻き落されたトナーを受ける受け部492とを備えている。このベルトクリーナ49は、図示しない接離機構によって中間転写ベルト46に対して接離可能となっている。
【0026】
なお、この実施形態では中間転写ベルト46は、合成樹脂からなる絶縁性基体と、この絶縁性基体上に形成された導電層と、この導電層の上に形成されて感光体21に圧接される抵抗層とで構成された3層構造を有している。そして、この3層構造の中間転写ベルト46の側縁部では、抵抗層が帯状に除去されて導電層が帯状に露出し、この露出部に電極ローラ47が接触することで中間転写ベルト46に対して一次転写電圧が印加される。また、この中間転写ベルト46は上記3層構造を有するベルトの両端部をつなぎ合わせて無端状に仕上げられたものであり、この継目部分を避けてトナー像が一次転写されるように制御される。
【0027】
B−4.定着ユニット5
転写ユニット4によってトナー像が転写されたシートSは後述する給排紙ユニット6によって所定の給紙経路630(同図中の2点鎖線)に沿って給紙されるが、二次転写領域R2の下流側に定着ユニット5が配置されている。この定着ユニット5は、2つの定着部51,52によって形成されている。メイン定着部51では、給紙経路630の上方側に配置されたヒートローラ511と、このヒートローラ511に対して下方側より圧接された加圧ローラ512とで構成されており、搬送されてくるシートSに転写されているトナー像をシートSに定着する。一方、補助定着部52では、給紙経路の下方側に配置されたヒートローラ521と、このヒートローラ521に対して上方側より圧接された加圧ローラ522とで構成されており、メイン定着部51で発生するシートSのくせを緩和している。このようにして画像形成済みのシートSは給排紙ユニット6によってさらに給紙経路630に沿って標準排紙トレイ11やマルチビンユニットなどに向けて給紙される。
【0028】
B−5.給排紙ユニット6
給排紙ユニット6は、複数枚のシートSを積層状態で収納可能なカセット61および手差しトレイ62と、カセット61または手差しトレイ62からシートSを給紙経路630に沿って二次転写領域R2および定着ユニット5に搬送する給紙部63と、定着済みのシートSを標準排紙トレイ11、マルチビンユニットあるいはフィニッシャに選択的に排紙したり、搬送されてきたシートSを再給紙部側に反転給紙する排紙部64と、排紙部64でのシートSの搬送経路641a,641bを選択的に切換る切換部65と、排紙部64から搬送されたシートSを再度給紙部63に給紙する再給紙部66と、で構成されている。
【0029】
B−5−1.給紙部63
給紙部63は、カセット61からシートSを搬出するためにカセット61に収納されたシートSのうち最上位のシートSと接触するようにピックアップローラ631が配設されている。そして、このピックアップローラ631によりカセット61から搬出されるシートSを確実に1枚ずつに分離するために、カセット61の出口側(図1の右手側)に分離ローラ対632が設けられている。こうして、カセット61に収納されているシートSを1枚ずつ確実に二次転写領域R2に向けて取り出すことができるようになっている。このようなシートSの取出構成については、手差しトレイ62側でも同様である。すなわち、手差しトレイ62に収納されているシートSは、ピックアップローラ633により手差しトレイ62から搬出され、さらに分離ローラ対634によって1枚ずつ確実に二次転写領域R2に向けて送り出されている。
【0030】
カセット61から送り出されたシートSは第2および第3中継ローラ対635,636を介してゲートローラ対637に給送される一方、手差しトレイ62から送り出されたシートSは第3中継ローラ対636に直接搬送され、この第3中継ローラ対636を介してゲートローラ対637に給送される。なお、この画像形成装置では、オプションで装置下部へのカセット増設が可能となっており、増設カセット(図示省略)から開口15を介してケース1内に給送されてきたシートを上記と同様にゲートローラ対637に給送すべく、開口15の近傍に第1中継ローラ対638が配設されている。
【0031】
上記のようにしてカセット61、手差しトレイ62あるいは増設カセットからゲートローラ対637に給送されてきたシートSは、ゲートローラ対637によりレジスト処理された後、所定のタイミングで二次転写領域R2、つまり中間転写ベルト46と二次転写ローラ48との間に給紙される。このように、この実施形態では、構成要素631〜638によって給紙部63が形成されており、カセット61、手差しトレイ62および増設カセットから二次転写領域R2、さらに排紙部64に至るまでのシートSの搬送経路が給紙経路630となっている。
【0032】
B−5−2.排紙部64
二次転写領域R2でトナー像が転写され、さらに定着ユニット5で定着処理を受けたシートS(画像形成済みシート)は排紙部64に給紙される。この排紙部64は2つの搬送経路641a,641bを有しており、一方の搬送経路(第2搬送経路;第2スイッチバック経路)641aは定着ユニット5から標準排紙トレイ11に延びるとともに、他方の搬送経路(第1搬送経路;第1スイッチバック経路)641bは搬送経路641aとほぼ平行に、再給紙部66とマルチビンユニットとの間に延びている。これらの搬送経路641a,641bに沿って3つの駆動ローラ642c〜644cが所定間隔を隔て、しかも両搬送経路641a,641bに挟まれるように配設されている。また、各駆動ローラ642c〜644cに対応して、搬送経路641a側に従動ローラ642a〜644aがそれぞれ配設されるとともに、搬送経路641b側に従動ローラ642b〜644bがそれぞれ配設されている。
【0033】
上記3つの駆動ローラのうち定着ユニット5および再給紙部66に近接して設けられた駆動ローラ642cは図1の紙面において反時計方向にのみ回転するように構成されている。このように、この排紙部64では、駆動ローラ642cと従動ローラ642aとで排紙入口ローラ対645が構成され、定着済みのシートSを排紙部64内に引き込む搬入手段として機能し、第2搬送経路641aに沿ってシートSを標準排紙トレイ11に向けて搬送する。一方、駆動ローラ642cと従動ローラ642bとでスイッチバック出口ローラ対646が構成され、第1搬送経路641bに沿って搬送されてきたシートを排紙部64から搬送する搬出手段として機能し、後述するようにして第2搬送経路641aあるいは第1搬送経路641bで一時的に待機されたシートSを再給紙部66に向けて搬送する。
【0034】
残りの駆動ローラ643c,644cは、駆動ローラ642cとは異なり、正逆回転可能となっており、駆動ローラ643c,644cの配設位置において第1および第2排紙ローラ対643,644をそれぞれ構成している。そして、駆動ローラ643c,644cの回転方向に応じて両搬送経路641a,641bでシートSを相反する方向に搬送可能となっている。例えば、図1の紙面において駆動ローラ643c,644cが反時計方向に回転すると、第2搬送経路641aに沿ってシートSを標準排紙トレイ11側に向けて搬送可能となると同時に、第1搬送経路641bに沿ってシートSを再給紙部66側に搬送可能となる。なお、駆動ローラ643c,644cの回転方向が反転すると、シートSは上記とは反転した方向に搬送される。
【0035】
以上説明したように、この実施形態では、駆動ローラ643cと従動ローラ643aとで、また駆動ローラ644cと従動ローラ644aとで、第2搬送経路641aに沿ってシートSを標準排紙トレイ11(第2位置)に向けて搬送し、またシートSを再給紙部66に向けて反転搬送する第2搬送手段をそれぞれ構成している。また、駆動ローラ643cと従動ローラ643bとで、また駆動ローラ644cと従動ローラ644bとで、第1搬送経路641bに沿ってシートSをマルチビンユニット(第1位置)に向けて搬送し、またシートSを再給紙部66に向けて反転搬送する第1搬送手段をそれぞれ構成している。
【0036】
さらに、この実施形態では、第1および第2搬送手段を構成するにあたって駆動ローラを共用しているが、それぞれ専用の駆動ローラを設けるようにしてもよい。また、この実施形態では、第1搬送手段を2組のローラ対(643bと643c;644bと644c)で構成するとともに、第2搬送手段も2組のローラ対(643aと643c;644aと644c)で構成しているが、それぞれの組数は任意であり、それぞれ少なくとも1組以上設けてシートSを搬送するようにすればよい。
【0037】
また、この実施形態では、第1および第2排紙ローラ対643,644のそれぞれが、搬送経路641a,641bにおけるシートSの排紙側への搬送と切換部65への搬送とを同時に行う搬送手段として機能しており、上記第1および第2搬送手段を設ける場合よりも装置構成がシンプルとなり、制御も容易となる。また、この実施形態では、2つの搬送手段、つまり第1および第2排紙ローラ対643,644を設けているが、搬送手段の個数は任意であり、搬送すべき最大シートサイズに応じて適宜設定すればよい。
【0038】
ところで、搬送経路641aには、標準排紙トレイ11の近傍位置において第3排紙ローラ対647が配設されている。この第3排紙ローラ対647は、搬送経路641aを挟み込むように駆動ローラ647cおよび従動ローラ647aが回転自在に配置されている。この第3排紙ローラ対647は第2搬送経路641aに沿って搬送されてきたシートSを標準排紙トレイ11に積層排出する。なお、図1への図示を省略しているが、駆動ローラ647cおよび従動ローラ647aの回転軸のうち少なくとも一方の回転軸にコルゲーションローラが取付けられて、シートSに排紙方向とほぼ直交する方向に強制力を加えてシートのカール低減・除去を図っている。
【0039】
一方、第1搬送経路641bでは、第1排紙ローラ対643を構成する従動ローラ643bの直上位置に切換フラップ648が設けられ、搬送経路641bに沿って搬送されてくるシートSの排紙先を切換可能となっている。すなわち、切換フラップ648が同図の実線位置に位置している時には、シートSは搬送経路641bに沿ってそのまま搬送されてマルチビンユニットに向けて排紙される一方、切換フラップ648が搬送経路641b上に位置すると、シートSは搬送経路641bから離れ、開口14を介してフィニッシャに排紙される。
【0040】
さらに、上記のように構成された第1排紙ローラ対643と、排紙入口ローラ対645およびスイッチバック出口ローラ対646との間には、シートSの搬送経路を2つの搬送経路641a,461bの間で切換る切換部65が配設されており、この切換部65を制御することでシートSの搬送経路が選択的に切換られる。より具体的には、切換部65は次のように構成されている。
【0041】
B−5−3.切換部65
図2は、図1の切換部を示す拡大斜視図である。切換部65は、同図に示すように、第1切換フラップ651と、第2切換フラップ652とを備えている。そして、各切換フラップ651,652をそれぞれ駆動すべく、以下のように構成されている。
【0042】
第1切換フラップ651は、定着処理を受け排紙入口ローラ対645によって搬送されてきたシートSを上記搬送経路641a,641bのうちのいずれか一方に導くための切換手段をなすとともに、第1搬送経路641bに一旦搬入されたシートSを再給紙部66に導くためのものである。この第1切換フラップ651は、搬送経路641a,641bとの間に配置された軸653bに固定されている。この軸653bの一端にはアーム654bが固定され、さらにアーム654bの先端にはソレノイド655bのピン656bが連結されている。したがって、ピン656bが上動した位置にあるとき、第1切換フラップ651は図2に実線で示すようにその先端651bが第1の従動ローラ642b側に指向する位置にあり、第2排紙入口ローラ対645によって搬送されてきたシートSをそのまま第2搬送経路641aに沿って標準排紙トレイ11側に向けて導く。一方、ピン656bが下動すると、第1切換フラップ651は反時計方向に回動して、その先端651bが第2の従動ローラ642a側に指向する位置に切り替わり、第2排紙入口ローラ対645によって搬送されてきたシートSをもう一方の第1搬送経路641bに沿って開口13に向けて導く。
【0043】
第2切換フラップ652は、第2搬送経路641aに一旦搬入されたシートを再給紙部66に導くためのもので、第1搬送経路641bの一面をガイドする案内板657の外側に配置された軸653aに固定されている。この軸653aの一端にはアーム654aが固定され、さらにアーム654aの先端に、ソレノイド655aのピン656aが連結されている。したがって、ピン656aが上動した位置にあるとき、第2切換フラップ652は図1および図2に実線で示す第1搬送経路641bから退避した位置にある。一方、ピン656aが下動すると、時計方向に回動してその先端部分652aが第1搬送経路641b中に入り込み、第2搬送経路641aに一旦搬入されたシートを再給紙部66に導く。
【0044】
案内板657には、第2切換フラップ652に対向した切欠657aが設けられており、第2切換フラップ652が時計方向に回動した際には、その先端部分652aが、この切欠657aに入り込んで、駆動ローラ642cと従動ローラ642bとのニップ部646bに向かう。一方、第1切換フラップ651が反時計方向に回動した際には、その先端651bが切欠657aに入り込むようになっている。
【0045】
なお、切換フラップ648の回動駆動機構については、第1および第2切換フラップ651,652と同様であるため、ここではその説明について省略する。
【0046】
このように、この実施形態では、複数の搬送経路641a,641bを有する排紙部64に切換部65を組み込んで排紙装置が構成されており、この排紙装置によれば、画像形成済みのシートSを2つの搬送経路641a,461bのいずれか一方に選択的に搬送することができるとともに、搬送経路641a,461bに搬送待機しているシートSを選択的に再給紙部66に搬送可能となっている。なお、特徴的な動作については、後で具体な画像形成シーケンスを示しながら詳述する。
【0047】
B−5−4.再給紙部66
図1に戻って、再給紙部66の構成について説明する。この再給紙部66は、スイッチバック出口ローラ対(搬出手段)646から搬送されてきたシートSを再給紙経路664に沿って給紙部63のゲートローラ対637に搬送するものであり、再給紙経路664に沿って配設された3つの再給紙ローラ対661〜663で構成されている。再給紙ローラ対661〜663の各々では、再給紙経路664の下方側に駆動ローラが配設されるとともに、その駆動ローラに対向当接して従動ローラが配設されている。このように、排紙部64から搬送されてきたシートSを再給紙経路664に沿ってゲートローラ対637に戻すことによって給紙部63においてシートSの非画像形成面が中間転写ベルト46を向いて当該面に画像を二次転写可能となる。
【0048】
B−6.制御ユニット7
図3は、図1の画像形成装置を制御する制御ユニットの概要構成を示すブロック図である。この制御ユニット7は、装置全体をコントロールするための種々の演算処理および制御指令を行うCPU711と、制御データや演算結果などを一時的に記憶するためのRAM712と、CPU711で行う演算プログラムなどを記憶するROM713とを有する制御部71を備えている。この制御部71は、通信インターフェース77を介してホストコンピュータなどの外部装置と接続されており、この通信インターフェース77を介して外部装置から画像信号などを入力可能となっている。また、この画像信号は通信インターフェース77を介して画像メモリ78にも直接入力され、画像信号に基づく画像データを記憶することができるようになっている。
【0049】
制御部71は、通信インターフェース77以外にも、画像メモリ78、操作ボタンや表示パネルなどからなる操作表示部79、像担持体ユニット2の動作を制御するための像担持体ユニットコントローラ72、露光ユニット3の動作を制御する露光ユニットコントローラ73、転写ユニット4の動作を制御する転写ユニットコントローラ74、定着ユニット5の動作を制御する定着ユニットコントローラ75、および給排紙ユニット6の動作を制御する給排紙ユニットコントローラ76と電気的に接続されて装置各部に制御指令を与えて装置全体を制御する。なお、この実施形態では、発明の特徴がシートSの搬送動作と密接に関連するため、給排紙ユニットコントローラ76の構成について、さらに詳説する。
【0050】
この給排紙ユニットコントローラ76は、同図に示すように、モータドライバ761、3つのクラッチドライバ762〜764、ソレノイドドライバ765、および給排紙ユニット6の各部に配設されてシートSを検出するセンサ群766とで構成されている。これらのうちモータドライバ761は給排紙ユニット6の駆動源となる駆動モータ67を駆動制御するためのものであり、駆動モータ67の駆動力が給紙部63、排紙部64および再給紙部66に伝達されてシートSの搬送が行われる。
【0051】
また、給紙部63、排紙部64および再給紙部66では、ローラの一部に対してはクラッチ(図示省略)を介して上記駆動力を伝達しており、給紙部63内に設けられた給紙側クラッチ群68aをクラッチドライバ762が、排紙部64内に設けられた排紙側クラッチ群68bをクラッチドライバ763が、また再給紙部66内に設けられた再給紙側クラッチ群68cをクラッチドライバ764が、それぞれON/OFF制御するように構成されている。
【0052】
また、排紙部64においては、上記したように3つの切換フラップ641,642,648が設けられており、フラップ切換用ソレノイド群(ソレノイド655a,655bなど)によって回動駆動されるが、この実施形態ではフラップ切換用ソレノイド群を制御すべくソレノイドドライバ765が設けられている。そして、画像形成シーケンスに応じて制御部71がシートをいずれの搬送経路に搬送するのかを決定し、この決定内容(本発明の選択経路情報に相当する)を示す指令にしたがって各ソレノイドドライバ765がソレノイドを切換制御して切換部65によるシートの搬送先が切り換えられる。
【0053】
さらに、センサ群766のうちセンサ766j(図1)は第1および第2搬送経路641b,641aの重なり合った位置で、しかも次の条件式
(Lmax−Q)/2<P<Lmin
ただし、
Lmax:シートの最長長さ、
Lmin:シートの最小長さ、
P:スイッチバック停止位置からセンサ766jまでの距離、
Q:連続するシート間の間隔(シート間隔)、
を満足するように配設されたセンサである。このセンサ766jは投光器および受光器を一体的に備えたものであり、投光器から光を第1および第2搬送経路641b,641a側に射出するとともに、シートによって反射された光を受光器で受光して第1または第2搬送経路641b,641aにシートSが存在するか否かを検出可能となっている。
【0054】
以上のように、この実施形態では、相互に重なり合うように配設された第1および第2搬送経路641b,641aの中から選択された搬送経路に沿ってシートSが搬送されるように構成されており、センサ766jによって各搬送経路641b,641aにシートが存在するか否かを検出するとともに、シートがいずれの搬送経路に搬送されるべきものかを示す経路選択情報に基づき制御部71が選択搬送経路でのシートの有無を判定している。なお、具体的な判定動作およびセンサ766jの配設位置については、次の「C.画像形成装置の動作」の項において詳述する。
【0055】
C.画像形成装置の動作
次に、上記のように構成された画像形成装置の動作、特に本件発明の特徴に最も関連する画像形成シーケンスの一つを例示し、それについて詳述する。この画像形成シーケンスは、A4シートの両主面にカラー画像を形成した後、標準排紙トレイ11に排紙するものであり、以下、図4〜図6を参照しつつ説明する。
【0056】
図4および図5は、図1の画像形成装置の画像形成シーケンスを示す模式図である。また、図6は、図4のタイミングT1におけるシートの搬送状況を模式的に示す図である。なお、図4、図5において、「中間転写ベルト」の欄は、中間転写ベルト46に一次転写されるトナー像を示している。また、同欄中の境界線は中間転写ベルト46の継目部分を示しており、この実施形態では、中間転写ベルト46には最大A4サイズで2枚分のトナー像を一次転写可能となっている。そして、一次転写されたトナー像の属性については、4つの英数字で表示している。それぞれの表示内容は次のとおりである。
【0057】
数字:シートの枚数;
英文字:F…表面、B…裏面;
カッコ数字:ページ番号;
カッコ英文字:K…ブラック、Y…イエロー、M…マゼンタ、C…シアン;
なお、「カッコ英文字」以外の表示内容は、同図中の「ゲートローラ」、「第1搬送経路」および「第2搬送経路」の欄に示されているシートの属性にも共通して用いられている。
【0058】
(a-1) まず、ホストコンピュータから画像信号が制御ユニット7に入力されると、感光体21上に2ページ目の画像(1枚目の裏面に形成すべき画像)に相当する静電潜像を形成した後、イエロー用の現像器23Yを選択的に感光体21に当接し、イエローのトナー像を感光体21の表面に形成する。そして、このトナー像を中間転写ベルト46に一次転写する。
【0059】
(a-2) また同様にして、4ページ目の画像(2枚目の裏面に形成すべき画像)のイエロートナー像を2ページ目のイエロートナー像と並べて形成する。
【0060】
(b-1) さらに、各トナー像上にシアンのトナー像、マゼンタのトナー像およびブラックのトナー像を重ね合わせてカラー中間トナー像を中間転写ベルト46上に形成する。
【0061】
そして、中間トナー像の形成とともに、A4サイズのシートS1をカセット61などからゲートローラ対637まで搬送し、待機させておく。そして、適当なタイミングで中間トナー像をシートS1に二次転写し、定着ユニット5で定着させて1枚目の裏面側に2ページ目の画像を形成する。
【0062】
(b-2) こうして2ページ目の画像が形成されたシートS1を、マルチビンユニットにつながる第1搬送経路641bに搬送する。このとき、制御部71では、シートS1を第1搬送経路641bに搬送すべき旨の経路選択情報をソレノイドドライバ765に与え、切換部65によって切換フラップ651,652の先端651b,652aがともに第2の従動ローラ642a側に指向するように切り換えられている。
【0063】
また、シートS1が第1搬送経路641bに搬送されてきて、その先端部がセンサ766jを過ぎると、センサ766jはシートS1を検出し、センサ出力が変化する。このため、制御部71は、このセンサ出力の変化を受けてシートS1が搬送経路641a,641bに搬送されてきたことを検出する。ここで、単にセンサ766jの出力情報のみでは、いずれの搬送経路641a,641bにシートS1が搬送されてきたのかを判断することができないのであるが、この実施形態では予め第1搬送経路641bにシートS1を搬送することが経路選択情報に基づき判っているため、制御部71はセンサ出力および経路選択情報に基づき第1搬送経路641bでのシートの有無を判定することができる。
【0064】
そして、シートS1の後端部がスイッチバック停止位置SPに達すると、シートS1の搬送を停止してシートS1を静止させる。
【0065】
また、上記シートS1の第1搬送経路641bへの搬送と並行して、4ページ目の画像(2枚目の裏面に形成すべき画像)を次のシートS2の裏面に形成する。すなわち、シートS1に続いて次のシートS2をカセット61などからゲートローラ対637まで搬送し、待機させておき、適当なタイミングで中間転写ベルト46上の中間トナー像をシートS2に二次転写し、定着ユニット5で定着させて2枚目の裏面側に4ページ目の画像を形成する。
【0066】
(c-1) こうして4ページ目の画像が形成されたシートS2を、図6に示すように、排紙位置として予め選択された標準排紙トレイ11につながる第2搬送経路641aに搬送する。このとき、排紙部64がすでに詳述したように構成されているため、第2搬送経路641a側でのシートS2の搬送と同時に、第1搬送経路641b側ではシートS1が再給紙部66に向けて反転搬送される。このとき、制御部71は、次のシートS2を第2搬送経路641aに搬送すべく、その旨の経路選択情報をソレノイドドライバ765に与え、切換部65の切換フラップ651を図1における時計方向に回動して、その先端651bを第1の従動ローラ642b側に指向する位置に戻す。
【0067】
そして、図6に示すように、シートS2の先端部がスイッチバック停止位置SPから定着ユニット5側に距離Qだけ離れた位置に達すると、第1および第2排紙ローラ対643,644の回転方向を切り替えて回転駆動し、シートS1を再給紙部66に反転搬送する。しばらくしてシートS1の先端部がセンサ766jを過ぎると、センサ766jの出力が変化する。
【0068】
一方、第2搬送経路641a側では、定着ユニット5側から次のシートS2が搬送されてきて、その先端部がセンサ766jに達すると、センサ766jはシートS2を検出し、センサ出力が変化する。このため、制御部71は、このセンサ出力の変化を受けてシートS2が搬送経路641a,641bに搬送されてきたことを検出するが、上記のように予め第2搬送経路641aにシートS2を搬送することが経路選択情報に基づき判っているため、制御部71はセンサ出力および経路選択情報に基づき第2搬送経路641aでのシートの有無を判定することができる。
【0069】
そして、シートS2の後端部がスイッチバック停止位置SPに達すると、シートS2の搬送を停止してシートS2を静止させる。
【0070】
このように、この実施形態によれば、2つの搬送経路641a,641bに対して1つのセンサ766jしか配設していないが、センサ出力のほかに経路選択情報を用いることによって、搬送経路内でのシートの有無を検出することができるようになっている。したがって、より少ないセンサによって複数の搬送経路内でのシートの有無を確実に検出することができる。
【0071】
また、この画像形成シーケンスによれば、2枚のシートS1,S2の搬送を同時に行っており、これによって単位時間当たりの処理能力、つまりスループットを向上させることができる。また、このように2枚のシートを排紙部64の1つの経路で同時に搬送する場合(例えば特公昭61−11865号公報に記載されたように1つの経路で同時搬送する場合)、シート同士の擦れ合いによってシートが汚れるという問題が考えられるが、この画像形成装置では両シートをそれぞれ別々の搬送経路641a,641bで搬送しているため、上記問題は発生せず、シートの汚れを防止することができる。
【0072】
また、上記シート搬送と並行して、1ページ目の画像(1枚目の表面に形成すべき画像)に相当するイエローのトナー像を中間転写ベルト46に形成する。
【0073】
(c-2) また同様にして、3ページ目の画像(2枚目の表面に形成すべき画像)のイエロートナー像を1ページ目のイエロートナー像と並べて形成する。それと並行して、再給紙部66に搬送されているシートS1をゲートローラ対637に向けて搬送し、待機させる。
【0074】
(d-1) さらに、各トナー像上にシアンのトナー像、マゼンタのトナー像およびブラックのトナー像を重ね合わせてカラー中間トナー像を中間転写ベルト46上に形成する。
【0075】
そして、こうして形成された中間トナー像を適当なタイミングでシートS1に二次転写し、定着ユニット5で定着させて1枚目の表面側に1ページ目の画像を形成する。こうして、シートS1の両面への画像形成が完了する。
【0076】
なお、工程(c-1)で第2搬送経路641aに搬送された2枚目のシートS2については、適当なタイミングで再給紙部66に向けて反転搬送し、さらにシートS1に続いてゲートローラ対637まで搬送し、待機させる。
【0077】
(d-2) こうして両面に画像が形成されたシートS1を、標準排紙トレイ11に向けて排紙するとともに、それと並行して、中間転写ベルト46上に形成されている中間トナー像をシートS2に二次転写し、定着ユニット5で定着させて2枚目の表面側に3ページ目の画像を形成する。
【0078】
(e-1) こうして両面に画像が形成されたシートS2を、先行して排紙されているシートS1に追随して標準排紙トレイ11に向けて排紙する。
【0079】
それと並行して、6ページ目の画像(3枚目の裏面に形成すべき画像)に相当するイエローのトナー像を中間転写ベルト46に形成する。
【0080】
なお、その後においては、所望ページまでの画像がすべてシートに形成されるまで、上記工程(a-2)〜(e-1)が繰り返される。
【0081】
以上のように、この実施形態では、相互に重なり合う第1および第2搬送経路641b,641aに対して1つのセンサ766jを配設し、制御部71がセンサ766jの出力と選択経路情報とに基づき各搬送経路でのシートの有無を判定しており、センサ766jと、判定手段として機能する制御部71とで本発明にかかるシート検出装置が構成されている。また、この実施形態では、次の条件式
(Lmax−Q)/2<P<Lmin
を満足するように、センサ766jは配設されているが、これは次のような理由からである。以下、距離Pをシート最小長さLminよりも短く設定する理由と、距離Pを距離((Lmax−Q)/2)よりも長く設定する理由とに分けて説明する。
【0082】
上記のように第2搬送経路641bがスイッチバック経路として機能する場合、センサ766jをスイッチバック停止位置SPからシート最小長さLminよりも長く設定してしまうと、シートの先端部がセンサ766jに達する前に当該シートの後端部がスイッチバック停止位置SPに達してシート搬送が停止されてしまい、センサ766jによるシート有無を検出することができない。そのため、距離Pをゼロ以上で、しかもシート最小長さLminよりも短くしなければならない。つまり、次の不等式
P<Lmin
を満足しなければならない(配設条件1)。
【0083】
次の理由については、図6および図7を参照しつつ説明する。第1搬送経路641bからのシートS1のスイッチバックと同時に、次のシートS2を第2搬送経路641aに搬送する場合、スイッチバック開始時点では、図6に示すように、両シートS1,S2の間隔(シート間隔)は間隔Qである。そして、時間経過とともに、シートS1の後端部とシートS2の先端部は重なり合い、さらにシート搬送が進むと、図7に示すように、シートS1の先端部とシートS2の先端部が重なり合う。このとき、スイッチバック停止位置SPからシートS1,S2の先端部までの距離は(Lmax−Q)/2である。
【0084】
ここで、シートS1,S2の先端部同士が一致する位置よりもスイッチバック停止位置SP側にセンサ766jが配設されていたと仮定すると、シートS1,S2が重なり合った位置でシート検出を行うこととなり、シートS1が再給紙部66側に搬送されてその先端部がセンサ766jを通過したとしても、その時点ではすでに次のシートS2の一部は必ずセンサ766jに達している。そのため、センサ766jは連続的にシートを検出し続けてシートの切り換わりを判定することができない。
【0085】
これに対して、シートS1,S2の先端部同士が一致する位置よりもスイッチバック停止位置SPと反対側にセンサ766jが配置されている場合、つまり次の不等式
(Lmax−Q)/2<P
を満足する場合には、図7に示すように、シートS1の再給紙部66側への反転搬送に伴ってシートS1の先端部がセンサ766jを通過し、しかも次のシートS2の先端部がセンサ766jに達しておらず、センサ766jの出力はシートを検出しない状態に戻る。そして、さらにシート搬送が進行して次のシートS2が第1搬送経路641aに搬送されてくると、その先端部がセンサ766jに達してセンサ766jの出力が変化して上記シートS1の場合と同様にしてシートS2を検出する。したがって、第1搬送経路641bでのシートS1のスイッチバック動作と同時に、次のシートS2の第2搬送経路641aへの搬送を実行する場合には、距離Pを距離((Lmax−Q)/2)よりも長く設定する必要がある(配設条件2)。
【0086】
なお、第1搬送経路641bでのスイッチバック動作が完了した後に、次のシートを第2搬送経路641aに搬送する場合には、配設条件2は必須要件ではなく、配設条件1を満足する限り、第1および第2搬送経路641b,641aでのシートの有無を確実に検出することができる。
【0087】
また、搬送経路641bをスイッチバック経路として機能させない場合には、シートは、第1搬送経路641b側ではマルチビンユニットに向けて、また第2搬送経路641a側では標準排紙トレイ11に向けてそれぞれ一方向に搬送されるのみであるため、搬送経路641a,641bが相互に重なり合う位置であれば、いずれの位置にセンサ766jを配設してもよい。
【0088】
ところで、上記実施形態は第1搬送経路641bをスイッチバック経路として機能させているが、第2搬送経路641aをスイッチバック経路として機能させる場合も、上記と同様に、配設条件1を満足するようにセンサ766jを配設することによって第2搬送経路641aでスイッチバック動作を実行させる場合にも第1および第2搬送経路641b,641aでのシートの有無を確実に検出することができる。
【0089】
また、上記実施形態は第1搬送経路641bを、マルチビンユニット(第1位置)にシートを排紙する排紙経路のみならずスイッチバック経路としても機能させているが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、第1搬送経路をスイッチバック経路としてのみ機能させている装置にも適用することができる。
【0090】
また、上記実施形態では、第1および第2搬送経路641b,641aが相互に異なる位置に画像形成されたシートを排紙する装置に本発明を適用しているが、例えば特開平11−35210号公報に記載されているように2つの搬送経路が同一の排紙位置につながっている装置にも本発明を適用することができる。
【0091】
また、上記実施形態では、センサ766jとして投光器および受光器を一体的に備えたいわゆる反射型のセンサを用いているが、投光器および受光器を第1および第2搬送経路641b,641aを挟んで対向配置した、いわゆる透過型のセンサを用いてもよい。また、センサ766jとしては、非接触型の代わりに接触型のセンサを用いてもよい。
【0092】
また、上記実施形態では、2つの搬送経路641a,641bを有し、シートを搬送する給排紙ユニット(搬送装置)6に本発明を適用しているが、搬送経路を3つ以上有する搬送装置に本発明を適用しても同様の効果が得られる。
【0093】
さらに、上記実施形態では、カラー画像形成装置に本発明を適用しているが、モノクロ画像形成装置に対しても本発明を適用することができる。また、本発明にかかるシート検出装置を適用可能な画像形成装置の画像形成方式は、電子写真方式に限定されるものではなく、インクジェット方式や熱転写方式も含まれる。
【0094】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、センサによって各搬送経路にシートが存在するか否かを検出するとともに、シートがいずれの搬送経路に搬送されるべきものかを経路選択情報に基づき判断することで選択搬送経路でのシートの有無を判定するように構成しているので、搬送経路に対するセンサの配設個数を低減させて装置の低コスト化を図ることができる。
【0095】
また、切換手段と第1位置との間に、第1搬送経路に沿って第1シートを第1位置に向けて搬送し、当該シートの後端部が所定のスイッチバック停止位置に達すると、当該第1シートの搬送を停止した後、当該第1シートを反転搬送する第1搬送手段を設けて、第1搬送経路をスイッチバック経路として機能させる場合にも、次の不等式
P<Lmin
ただし、Pはスイッチバック停止位置からセンサまでの距離であり、Lminはシートの最小長さである、
を満足するようにセンサを配置することで、シートの有無を確実に検出することができる。
【0096】
さらに、切換手段と第2位置との間に、第1搬送手段による第1シートの反転搬送と同時に、第2シートを第2搬送経路に沿って第2位置に向けて搬送する第2搬送手段を設けて、スイッチバック動作と同時に第2シートを第2位置に向けて搬送する場合にも、次の不等式
(Lmax−Q)/2<P
ただし、Qは第1シートの反転搬送開始時における第1シートと第2シートとのシート間隔であり、Lmaxは第1および第2シートの最大長さである、
を満足するように、センサを配置することで、シートの有無を確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかるシート検出装置の一の実施形態を備えた画像形成装置を示す図である。
【図2】図1の切換部を示す拡大斜視図である。
【図3】図1の画像形成装置を制御する制御ユニットの概要構成を示すブロック図である。
【図4】図1の画像形成装置の画像形成シーケンスを示す模式図である。
【図5】図1の画像形成装置の画像形成シーケンスを示す模式図である。
【図6】図4のタイミングT1におけるシートの搬送状況を模式的に示す図である。
【図7】図1の画像形成装置におけるシートの搬送状況を模式的に示す図である。
【符号の説明】
2…像担持体ユニット
3…露光ユニット
4…転写ユニット
5…定着ユニット
6…給排紙ユニット(搬送装置)
7…制御ユニット
11…標準排紙トレイ(第1位置)
63…給紙部
64…排紙部
65…切換部
66…再給紙部
71…制御部(判定手段)
641a…(第2)搬送経路
641b…(第1)搬送経路
651,652…切換フラップ
766j…センサ
P…(スイッチバック停止位置からセンサまでの)距離
Q…(シート)間隔
S1…(第1)シート
S2…(第2)シート
SP…スイッチバック停止位置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a conveyance device for detecting a sheet conveyed along a conveyance path selected from among a plurality of conveyance paths, and an image forming apparatus including the conveyance device.
[0002]
[Prior art]
An image forming apparatus (printer, copier, facsimile machine, etc.) that forms an image on a sheet such as a copy sheet, a transfer sheet, a sheet and a transparent sheet for OHP, and discharges the formed sheet to a predetermined discharge tray ) Is provided with a plurality of conveyance paths for conveying the sheet. In addition, sensors are provided in these conveyance paths to detect the presence or absence of a sheet in each conveyance path. Conventionally, a sensor is arranged for each conveyance path, and the presence or absence of a sheet on one corresponding conveyance path is detected by one sensor. This is the same when a plurality of transport paths are provided in parallel to each other. For example, in the image forming apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 11-35210, two transport paths are parallel to each other in order to discharge a sheet on which an image has been formed to a receiving portion (corresponding to a discharge tray). A dedicated sensor is provided along each conveyance path.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional image forming apparatus, a dedicated sensor for detecting whether or not a sheet exists in the conveyance path is provided for each conveyance path, and the number of sensors disposed as the number of conveyance paths increases. This is one of the main factors that increase the device cost.
[0004]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a conveyance device capable of reducing the number of sensors arranged on the conveyance path and reducing the cost of the apparatus, and an image forming apparatus including the conveyance device. For the purpose.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the transport device according to the present invention is arranged so that the first transport path for guiding the transported sheet toward the first position and the first transport path at least partially overlap each other. A second conveyance path that guides the conveyed sheet toward the second position, and a switching unit that selectively switches the conveyance path of the conveyed sheet to the first or second conveyance path;
The first and second transport paths are arranged at positions where they overlap each other, and are capable of detecting the presence or absence of a sheet in each transport path and the path selection information indicating the sheet transport destination by the switching means and the output of the sensor. Determination means for determining the presence or absence of a sheet in the conveyance path selected as the conveyance destination by the switching means, and a sheet detection means for detecting a sheet conveyed along the first or second conveyance path; The sheet is disposed between the switching means and the first position, conveys the first sheet toward the first position along the first conveyance path, and the trailing edge of the sheet reaches a predetermined switchback stop position. Then, after the conveyance of the first sheet is stopped, the first sheet is disposed between the first conveying unit that reversely conveys the first sheet, the switching unit, and the second position. Same as reverse transfer And a second transport means for transporting the second sheet toward the second position along the second transport path, wherein the distance from the switchback stop position to the sensor is P, and the minimum length of the first sheet is If Lmin is set, Q is the sheet interval between the first sheet and the second sheet at the start of the reverse conveyance of the first sheet, and Lmax is the maximum length of the first and second sheets, the following inequality
(Lmax-Q) / 2 <P <Lmin
The sensor is arranged so as to satisfy the above.
[0008]
In the present invention, one sensor can detect the presence or absence of a sheet in the first and second transport paths, and the sensor output is given to the determination means. In addition to the sensor output, this determination means is provided with path selection information indicating the sheet conveyance destination by the switching means, and detects whether or not a sheet exists in the first or second conveyance path by the sensor output. In addition, the presence / absence of a sheet on the selected conveyance path is determined by determining on which conveyance path the sheet should be conveyed based on the path selection information.
[0009]
Here, in the conveying apparatus according to the present invention, the first conveying means is provided, and the first conveying path functions as the switchback path. Therefore, in order to reliably detect the sheet by the sensor, the following inequality is used.
P <Lmin
Where P is the distance from the switchback stop position to the sensor, and Lmin is the minimum length of the seat.
It is necessary to arrange the sensor so as to satisfy
[0010]
Furthermore, in the conveying apparatus according to the present invention, the (second) sheet is conveyed toward the second position along the second conveying path simultaneously with the switchback operation of the (first) sheet in the first conveying path. In order to detect the sheet reliably by the sensor, the following inequality
(Lmax-Q) / 2 <P
Where Q is the sheet interval between the first sheet and the second sheet at the start of the reverse conveyance of the first sheet, and Lmax is the maximum length of the first and second sheets.
It is necessary to arrange the sensor so as to satisfy
[0011]
The image forming apparatus according to the present invention further includes an image forming unit that forms an image on a sheet, a sheet feeding unit that feeds the sheet to the image forming unit, and A sheet discharge unit having the same configuration as that of any one of the conveying devices; and a sheet refeed unit that reverses a sheet from the sheet discharge unit and re-feeds the sheet to the sheet feed unit. The sheet on which the image is formed by the forming unit is conveyed to the sheet discharge unit along the second conveyance path, while the sheet from the sheet discharge unit is the sheet refeed unit along the first conveyance path. It is comprised so that it may convey.
[0012]
In the present invention, a paper discharge unit having the same configuration as that of the above-described transport device is provided, and it is detected by the sensor output whether or not a sheet exists in the first or second transport path, and any transport path of the sheet is detected. The presence or absence of a sheet on the selected conveyance path is determined by one sensor by determining based on the path selection information whether the sheet should be conveyed.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A. Overall configuration of image forming apparatus
FIG. 1 is a view showing an image forming apparatus provided with an embodiment of a sheet detecting apparatus according to the present invention. This image forming apparatus forms a full color image by superposing four color toners of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K), or uses only black (K) toner. This is an apparatus for forming a monochrome image. In this image forming apparatus, an
[0014]
When an image signal is given to the
[0015]
B. Configuration of each part
B-1.
The upper surface portion of the
[0016]
B-2.
In this image forming apparatus, the
[0017]
The electrostatic latent image thus formed is developed with toner by the developing
[0018]
The toner image developed by the developing
[0019]
A
[0020]
B-3.
Next, the configuration of the
[0021]
More specifically, the
[0022]
On the other hand, a driven
[0023]
Of the remaining rollers, the driven
[0024]
A
[0025]
The driven
[0026]
In this embodiment, the
[0027]
B-4. Fixing
The sheet S on which the toner image has been transferred by the
[0028]
B-5. Feed /
The paper supply /
[0029]
B-5-1.
The
[0030]
The sheet S fed from the
[0031]
The sheet S fed from the
[0032]
B-5-2.
The sheet S (image-formed sheet) on which the toner image has been transferred in the secondary transfer region R2 and has undergone fixing processing in the fixing
[0033]
Of the three driving rollers, the driving
[0034]
Unlike the
[0035]
As described above, in this embodiment, the sheet S is moved along the
[0036]
Further, in this embodiment, the driving roller is shared in configuring the first and second conveying means, but a dedicated driving roller may be provided for each. In this embodiment, the first conveying means is composed of two pairs of rollers (643b and 643c; 644b and 644c), and the second conveying means is also composed of two pairs of rollers (643a and 643c; 644a and 644c). However, the number of sets is arbitrary, and at least one set may be provided to convey the sheet S.
[0037]
In this embodiment, each of the first and second paper discharge roller pairs 643 and 644 simultaneously carries the sheet S on the
[0038]
Incidentally, a third paper
[0039]
On the other hand, in the
[0040]
Further, between the first
[0041]
B-5-3.
FIG. 2 is an enlarged perspective view showing the switching unit of FIG. As shown in the drawing, the switching
[0042]
The
[0043]
The
[0044]
The
[0045]
In addition, since the rotation drive mechanism of the
[0046]
As described above, in this embodiment, the paper discharge unit is configured by incorporating the switching
[0047]
B-5-4.
Returning to FIG. 1, the configuration of the
[0048]
B-6.
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a control unit that controls the image forming apparatus of FIG. The
[0049]
In addition to the
[0050]
As shown in the figure, the paper supply / discharge unit controller 76 is disposed in each part of the
[0051]
Further, in the
[0052]
Further, as described above, the
[0053]
Further, the
(Lmax-Q) / 2 <P <Lmin
However,
Lmax: maximum sheet length,
Lmin: minimum sheet length,
P: distance from switchback stop position to
Q: interval between successive sheets (sheet interval),
It is the sensor arrange | positioned so that it may satisfy | fill. The
[0054]
As described above, this embodiment is configured such that the sheet S is conveyed along the conveyance path selected from the first and
[0055]
C. Operation of image forming apparatus
Next, the operation of the image forming apparatus configured as described above, in particular, one of the image forming sequences most relevant to the features of the present invention will be exemplified and described in detail. This image forming sequence is to form a color image on both main surfaces of the A4 sheet and then discharge it to the standard
[0056]
4 and 5 are schematic diagrams showing an image forming sequence of the image forming apparatus of FIG. FIG. 6 is a diagram schematically showing the sheet conveyance state at the timing T1 in FIG. 4 and 5, the column “intermediate transfer belt” indicates a toner image that is primarily transferred to the
[0057]
Number: Number of sheets;
English letters: F ... Front side, B ... Back side;
Parentheses: page number;
Parenthesis English letters: K ... Black, Y ... Yellow, M ... Magenta, C ... Cyan;
The display contents other than “parentheses” are also common to the sheet attributes shown in the “gate roller”, “first transport path”, and “second transport path” fields in FIG. It is used.
[0058]
(a-1) First, when an image signal is input from the host computer to the
[0059]
(a-2) Similarly, the yellow toner image of the fourth page image (the image to be formed on the back side of the second sheet) is formed side by side with the yellow toner image of the second page.
[0060]
(b-1) Further, a cyan toner image, a magenta toner image, and a black toner image are superimposed on each toner image to form a color intermediate toner image on the
[0061]
Then, along with the formation of the intermediate toner image, the A4 size sheet S1 is conveyed from the
[0062]
(b-2) The sheet S1 on which the image of the second page is thus formed is conveyed to the
[0063]
When the sheet S1 is conveyed to the
[0064]
When the trailing end of the sheet S1 reaches the switchback stop position SP, the conveyance of the sheet S1 is stopped and the sheet S1 is stopped.
[0065]
In parallel with the conveyance of the sheet S1 to the
[0066]
(c-1) The sheet S2 on which the image of the fourth page is thus formed is conveyed to the
[0067]
Then, as shown in FIG. 6, when the leading end of the sheet S2 reaches a position separated from the switchback stop position SP by the distance Q toward the fixing
[0068]
On the other hand, on the
[0069]
When the trailing end of the sheet S2 reaches the switchback stop position SP, the conveyance of the sheet S2 is stopped and the sheet S2 is stopped.
[0070]
As described above, according to this embodiment, only one
[0071]
In addition, according to this image forming sequence, the two sheets S1 and S2 are conveyed simultaneously, whereby the processing capacity per unit time, that is, the throughput can be improved. Further, when two sheets are simultaneously conveyed by one path of the paper discharge unit 64 (for example, when simultaneously conveyed by one path as described in Japanese Patent Publication No. 61-11865), the sheets are However, this image forming apparatus transports both sheets through
[0072]
In parallel with the sheet conveyance, a yellow toner image corresponding to the image of the first page (image to be formed on the surface of the first sheet) is formed on the
[0073]
(c-2) Similarly, the yellow toner image of the third page image (image to be formed on the surface of the second sheet) is formed side by side with the yellow toner image of the first page. At the same time, the sheet S1 conveyed to the
[0074]
(d-1) Further, a cyan toner image, a magenta toner image, and a black toner image are superimposed on each toner image to form a color intermediate toner image on the
[0075]
Then, the intermediate toner image thus formed is secondarily transferred to the sheet S1 at an appropriate timing, and is fixed by the fixing
[0076]
Note that the second sheet S2 conveyed to the
[0077]
(d-2) The sheet S1 on which the images are formed on both sides is discharged toward the
[0078]
(e-1) The sheet S2 having images formed on both sides in this manner is discharged toward the
[0079]
In parallel with this, a yellow toner image corresponding to the image of the sixth page (image to be formed on the back side of the third sheet) is formed on the
[0080]
Thereafter, the above steps (a-2) to (e-1) are repeated until all the images up to the desired page are formed on the sheet.
[0081]
As described above, in this embodiment, one
(Lmax-Q) / 2 <P <Lmin
The
[0082]
When the
P <Lmin
Must be satisfied (disposition condition 1).
[0083]
The following reason will be described with reference to FIGS. When the next sheet S2 is transported to the
[0084]
Here, assuming that the
[0085]
On the other hand, when the
(Lmax-Q) / 2 <P
7, as shown in FIG. 7, the leading edge of the sheet S1 passes through the
[0086]
When the next sheet is transported to the
[0087]
When the
[0088]
In the above embodiment, the
[0089]
In the above embodiment, the
[0090]
In the above-described embodiment, the present invention is applied to a device that discharges a sheet on which an image is formed at a position where the first and
[0091]
In the above embodiment, a so-called reflection type sensor that is integrally provided with a projector and a light receiver is used as the
[0092]
In the above embodiment, the present invention is applied to the paper supply / discharge unit (conveyance device) 6 that has two
[0093]
Furthermore, in the above embodiment, the present invention is applied to a color image forming apparatus, but the present invention can also be applied to a monochrome image forming apparatus. Further, the image forming method of the image forming apparatus to which the sheet detecting apparatus according to the present invention can be applied is not limited to the electrophotographic method, and includes an ink jet method and a thermal transfer method.
[0094]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the sensor detects whether or not a sheet exists in each conveyance path, and determines which conveyance path the sheet should be conveyed based on the path selection information. As a result, the presence / absence of a sheet on the selected conveyance path is determined, so that the number of sensors arranged on the conveyance path can be reduced, and the cost of the apparatus can be reduced.
[0095]
Further, when the first sheet is conveyed toward the first position along the first conveyance path between the switching unit and the first position, and the trailing end of the sheet reaches a predetermined switchback stop position, The following inequality is also used when a first conveying unit that reversely conveys the first sheet is provided after the conveyance of the first sheet is stopped and the first conveying path functions as a switchback path.
P <Lmin
Where P is the distance from the switchback stop position to the sensor, and Lmin is the minimum length of the seat.
By arranging the sensor so as to satisfy the above, the presence or absence of the sheet can be reliably detected.
[0096]
Further, the second conveying unit conveys the second sheet along the second conveying path toward the second position simultaneously with the reverse conveyance of the first sheet by the first conveying unit between the switching unit and the second position. Even when the second sheet is conveyed toward the second position simultaneously with the switchback operation, the following inequality is used:
(Lmax-Q) / 2 <P
Where Q is the sheet interval between the first sheet and the second sheet at the start of the reverse conveyance of the first sheet, and Lmax is the maximum length of the first and second sheets.
By arranging the sensor so as to satisfy the above, the presence or absence of the sheet can be reliably detected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an image forming apparatus provided with an embodiment of a sheet detection apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged perspective view showing a switching unit in FIG. 1;
3 is a block diagram showing a schematic configuration of a control unit that controls the image forming apparatus of FIG. 1; FIG.
4 is a schematic diagram illustrating an image forming sequence of the image forming apparatus in FIG. 1. FIG.
5 is a schematic diagram illustrating an image forming sequence of the image forming apparatus in FIG. 1;
FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a sheet conveyance state at a timing T1 in FIG.
7 is a diagram schematically illustrating a sheet conveyance state in the image forming apparatus of FIG. 1. FIG.
[Explanation of symbols]
2 ... Image carrier unit
3. Exposure unit
4 ... Transcription unit
5. Fixing unit
6 ... paper supply / discharge unit (conveyance device)
7 ... Control unit
11: Standard paper discharge tray (first position)
63: Paper feeding unit
64: Paper discharge section
65 ... switching part
66 ... Re-feed section
71 ... Control unit (determination means)
641a (Second) transport path
641b (first) transport path
651, 652 ... switching flaps
766j ... Sensor
P ... Distance from the switchback stop position to the sensor
Q ... (sheet) interval
S1 ... (first) sheet
S2 ... (second) sheet
SP ... Switchback stop position
Claims (5)
前記第1搬送経路と少なくとも部分的に相互に重なり合うように配設され、搬送されてくるシートを第2位置に向けて導く第2搬送経路と、
搬送されてくるシートの搬送経路を前記第1または第2搬送経路に選択的に切り換える切換手段と、
前記第1および第2搬送経路が相互に重なり合っている位置に配置されて各搬送経路内でのシートの有無を検出可能なセンサと前記切換手段によるシートの搬送先を示す経路選択情報及び前記センサの出力に基づき前記切換手段によって搬送先として選択された搬送経路におけるシートの有無を判定する判定手段とを有し、前記第1または第2搬送経路に沿って搬送されてくるシートを検出するためのシート検出手段と、
前記切換手段と前記第1位置との間に配設され、前記第1搬送経路に沿って第1シートを前記第1位置に向けて搬送し、当該シートの後端部が所定のスイッチバック停止位置に達すると、当該第1シートの搬送を停止した後、当該第1シートを反転搬送する第1搬送手段と、
前記切換手段と前記第2位置との間に配設され、前記第1搬送手段による前記第1シートの反転搬送と同時に、第2シートを前記第2搬送経路に沿って前記第2位置に向けて搬送する第2搬送手段とを備え、
前記スイッチバック停止位置から前記センサまでの距離をPとし、第1シートの最小長さをLminとし、前記第1シートの反転搬送開始時における前記第1シートと前記第2シートとのシート間隔をQとし、また第1および第2シートの最大長さをLmaxとすれば、次の不等式
(Lmax−Q)/2<P<Lmin
を満足するように、前記センサが配設されたことを特徴とする搬送装置。A first conveyance path for guiding the conveyed sheet toward the first position;
A second transport path arranged to at least partially overlap the first transport path and guiding the transported sheet toward the second position;
Switching means for selectively switching the conveyance path of the conveyed sheet to the first or second conveyance path;
A sensor capable of detecting the presence / absence of a sheet in each of the conveyance paths by being arranged at a position where the first and second conveyance paths overlap each other, path selection information indicating a sheet conveyance destination by the switching unit, and the sensor Determining means for determining the presence or absence of a sheet in the conveyance path selected as the conveyance destination by the switching means based on the output of the output, and for detecting a sheet conveyed along the first or second conveyance path Sheet detection means,
Arranged between the switching means and the first position, conveys the first sheet toward the first position along the first conveyance path, and the trailing end of the sheet stops at a predetermined switchback. A first conveying means for reversing and conveying the first sheet after stopping the conveyance of the first sheet when reaching the position;
The second sheet is disposed between the switching unit and the second position, and is directed to the second position along the second conveyance path simultaneously with the reverse conveyance of the first sheet by the first conveyance unit. Second conveying means for conveying
The distance from the switchback stop position to the sensor is P, the minimum length of the first sheet is Lmin, and the sheet interval between the first sheet and the second sheet at the start of reverse conveyance of the first sheet is Assuming that Q is L and the maximum length of the first and second sheets is Lmax, the following inequality (Lmax−Q) / 2 <P <Lmin
A conveying device characterized in that the sensor is disposed so as to satisfy the above.
前記画像形成手段にシートを給紙する給紙手段と、
請求項1ないし4のいずれかに記載の搬送装置と同一の構成を有する排紙手段と、
前記排紙手段からのシートを表裏反転するとともに、前記給紙手段に再給紙する再給紙手段とを備え、
前記画像形成手段によって画像が形成されたシートは、前記第2搬送経路に沿って前記排紙手段に搬送される一方、前記排紙手段からのシートは前記第1搬送経路に沿って前記再給紙手段に搬送されることを特徴とする画像形成装置。An image forming means for forming an image on a sheet;
A paper feeding means for feeding a sheet to the image forming means;
A paper discharge unit having the same configuration as that of the transport device according to claim 1,
A sheet reversing unit for reversing the sheet from the sheet discharging unit and refeeding the sheet to the sheet feeding unit;
The sheet on which the image is formed by the image forming unit is conveyed to the sheet discharge unit along the second conveyance path, while the sheet from the sheet discharge unit is re-supplied along the first conveyance path. An image forming apparatus conveyed to a paper means.
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