JP4157229B2

JP4157229B2 - シート収納／搬送装置及びこれを用いた画像形成装置

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Publication number: JP4157229B2
Application number: JP18351299A
Authority: JP
Inventors: 良治谷山
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 1998-07-14
Filing date: 1999-06-29
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2019-06-29
Also published as: JP2000085982A; US6290221B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シート収納／搬送装置及びこれを用いた、たとえば電子複写機である画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内部に画像形成ユニットを有する一般的な電子複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、シートの表面にのみ画像を印刷するばかりでなく、シートの裏面にも画像を印刷する要求が多い。そのため、画像形成ユニットによって表面に画像が印刷されたシートを一時的に収納し、この収納されたシートを再び画像形成ユニットに向けて搬送する、いわゆる自動両面通紙装置が備えられている。
【０００３】
この自動両面通紙装置は、表面に画像が印刷されたシートをこの装置内に取り込み、そのシートを反転させてから再度、画像形成ユニットに向けて搬送することにより、シートの両面に印刷することができる。
【０００４】
また、複数枚の表面印刷されたシートを順次送り出すことにより、複数枚のシートに対して両面印刷することができる。このように複数枚のシートを順次取出す方式として、従来、２つの方式が採用されている。
【０００５】
第１の方式として、自動両面通紙装置の収納部に収納された複数のシートを、その最上位のシートから順次給紙するようになっている。この方式では、はじめにシートの表面に画像を印刷し、この装置内の収納部に一旦収納する。このとき表面に画像が印刷されたシートは順次、前に表面に画像が印刷されたシート上に積み重ねられ、最終のシートの表面への画像印刷を終了して収納したあとで、表面に画像が印刷された最終シートから裏面への画像印刷が開始される。
【０００６】
この裏面への画像印刷にあたっては、最上位のシートである最終の表面への画像印刷されたシートから順次給紙され、裏面への画像印刷がなされる。すなわち、はじめに表面に画像が印刷された順序とは全く逆の順序で裏面への画像印刷がなされる。
【０００７】
第２の方式は、自動両面通紙装置内の収納部において、表面に画像が印刷されたシートの上に、つぎに表面に画像が印刷されたシートを重ねるまでは同じである。裏面への画像印刷にあたっては、最下位のシートから取出して給紙し、画像の印刷をなす。
【０００８】
したがって、この種の方式によれば、はじめに表面へ画像が印刷されたシートが収納部に収納された順序と同じ順序で収納部から取出される。
【０００９】
第１の方式の、表面へ画像が印刷されたシートの最上位のシートから取出して裏面への画像印刷をなす方式では、複数のシートを両面印刷するのに全てのシートの表面への画像印刷が終了しないと裏面への画像印刷を開始できないので、両面印刷の生産性が悪い。
【００１０】
第２の方式の、表面へ画像が印刷されたシートの最下位のシートを取出して裏面への画像印刷をなす方式では、全てのシートの表面への画像印刷終了を待たずに、収納部からシートを裏面への画像印刷のために取出すことが可能で、第１の方式のものよりも生産性を上げられる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、第２の方式の自動両面通紙装置では、上述の高い生産性を保持するために表面への画像印刷したシートを両面通紙装置に収納する動作と、この装置からシートを取出して裏面への画像印刷をなすよう給紙する動作を同時に、かつ円滑に行わなくてはならない。
【００１２】
そこで従来、自動両面通紙装置に収納されたシートを、下面側からピックアップローラによって直ちに裏面への画像印刷のため送り出し可能としたものがある。しかしながら、このような構成とした場合、ピックアップローラで取り出しをなしている間にも表面への画像印刷されたシートが順次シート収納部に搬送される。そのため、ピックアップローラに搬送に必要な押圧力を掛けることができなかった。
【００１３】
ピックアップローラに必要な押圧力が掛からない場合は、シートを確実に搬送することができず、給紙不良などの問題が発生してしまう。その対策として従来の装置においては、シート収納部を傾斜させ、収納されるシートが自重で給紙ローラ部に達する構成を採用している。
【００１４】
この場合、上記ピックアップローラの搬送力が少なくても、シートを給紙ローラ部までは確実に搬送することが可能である。その一方で、シート収納部を傾斜させるために自動両面通紙装置が大型化し、画像形成装置全体の大型化に繋がっている。
【００１５】
本発明の目的は、両面印刷をなすため表面に画像が印刷されたシートのうち最下位のシートを取出すことを前提として、両面印刷の生産性が向上するとともに分離性能の向上と、確実なシート搬送による安定した給紙をなし、装置の小型化に寄与するシート収納／搬送装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を満足するため本発明は、第１の端部及び第２の端部を有するシートを収納及び搬送する装置において、第１の方向に搬送されてきたシートを順次収納する収納部と、前記収納部に設けられ収納されたシートの最下位シートの下面に接触してこのシートを前記第１の方向とは逆方向の第２の方向へ搬送する搬送部と、前記収納部に収納されたシートの上面に当接しシートを介して前記搬送部に対して所定の加圧力を加えるシート押さえ部材と、前記押さえ部材に設けられ次に前記収納部に搬入されるシートの第１の端部を受ける受け部と、前記シート押さえ部材を回転駆動し前記受け部で受けたシートを搬送部上に落として搬送部とシート押さえ部材との間に挟持させるとともにつぎに収納部に搬入されるシートを前記受け部で受けさせる駆動機構とを具備し、前記シート押さえ部材は、回転自在に保持された一端部と、前記シートの第１の端部が載せられるようにフック状に形成された他端部とを含むことを特徴とする。
【００１７】
上述の目的を満足するため本発明は、シートの第１の面及び第２の面に画像を印刷するための両面通紙手段及び画像形成手段を有する画像形成装置において、前記両面通紙手段は前記画像形成手段によって第１の面に画像が印刷され順次搬入されるシートを収納するシート収納手段と、前記シート収納手段に設けられ収納されたシートの最下位シートの下面に接触してこのシートの第２の面に画像を印刷するために前記画像形成手段に向けてこのシートを供給する給紙手段と、前記シート収納手段に収納されるシートの上面に当接しシートを介して前記給紙手段に対し所定の加圧力を加えるシート押さえ手段と、前記シート押さえ手段に設けられつぎにシート収納手段に搬入されるシートを受ける受け部と、前記シート押さえ手段を回転駆動し前記受け部で受けたシートを給紙手段上に落として給紙手段とシート押さえ手段との間に挟持させるとともにつぎにシート収納手段に搬入されるシートを前記受け部で受けさせる駆動手段とを具備し、前記シート押さえ手段は、回転自在に保持された一端部と、前記シートの第１の端部が載せられるようにフック状に形成された他端部とを含むことを特徴とする。
【００１８】
このように、両面印刷をなすため表面に画像が印刷されたシートのうち最下位のシートを取出すことを前提として、両面印刷の生産性が向上するとともに分離性能の向上と、確実なシート搬送による安定した給紙をなし、装置の小型化に寄与する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明のシート収納／搬送装置及びこれを用いた画像形成装置の実施の形態を説明する。
【００２０】
図１に示すように、デジタル複写機は装置本体１０を備え、本体１０内には、読取装置として機能するスキャナ部４、およびプリンタ部６が設けられている。本体１０の上面には、原稿Ｄが載置される透明なガラスからなる原稿載置台１２が設けられている。また、本体１０の上面には、原稿載置台１２上に原稿Ｄを自動的に送る自動原稿送り装置７（以下、ＡＤＦと称する）が配置されている。ＡＤＦ７は、原稿載置台１２に対して開閉可能に配置され、原稿載置台１２上に載置された原稿Ｄを原稿載置台１２に密着させる原稿押さえとしても機能する。
【００２１】
ＡＤＦ７は、原稿Ｄがセットされる原稿トレイ８、原稿Ｄの有無を検出するエンプティセンサ９、原稿トレイ８から原稿Ｄを１枚づつ取り出すピックアップローラ１４、取り出された原稿Ｄを搬送する給紙ローラ１５、原稿Ｄの先端を整位するアライニングローラ対１６、原稿載置台１２のほぼ全体を覆うように設けられた搬送ベルト１８を備えている。原稿トレイ８に上向きにセットされた複数枚の原稿Ｄは、その最下の頁、すなわち、最終頁から順に取り出され、アライニングローラ対１６により整位された後、搬送ベルト１８によって原稿載置台１２上の所定位置へ搬送される。
【００２２】
ＡＤＦ７において、搬送ベルト１８を挟んでアライニングローラ対１６と反対側の端部には、反転ローラ２０、非反転センサ２１、フラッパ２２及び排紙ローラ２３が配置されている。スキャナ部４により画像情報の読取られた原稿Ｄは、搬送ベルト１８により原稿載置台１２上から送り出され、反転ローラ２０、フラッパ２２および排紙ローラ２３を介してＡＤＦ７上面の原稿排紙部２４上に排出される。原稿Ｄの裏面を読取る場合、フラッパ２２を切換えることにより、搬送ベルト１８によって搬送されてきた原稿Ｄは、反転ローラ２０によって反転された後、再度搬送ベルト１８により原稿載置台１２上の所定位置に送られる。
【００２３】
本体１０内に配置されたスキャナ部４は、原稿載置台１２に載置された原稿Ｄを照明する光源としての露光ランプ２５、および原稿Ｄからの反射光を所定の方向に偏向する第１のミラー２６を有している。露光ランプ２５および第１のミラー２６は、原稿載置台１２の下方に配設された第１のキャリッジ２７に取り付けられている。
【００２４】
第１のキャリッジ２７は、原稿載置台１２と平行に移動可能に配置され、図示しない歯付きベルト等を介して駆動モータにより、原稿載置台１２の下方を往復移動される。
【００２５】
原稿載置台１２の下方には、原稿載置台１２と平行に移動可能な第２のキャリッジ２８が配設されている。第２のキャリッジ２８には、第１のミラー２６により偏向された原稿Ｄからの反射光を順に偏向する第２および第３のミラー３０及び３１が互いに直角に取り付けられている。第２のキャリッジ２８は、第１のキャリッジ２７を駆動する歯付きベルト等により、第１のキャリッジ２７に対して従動されるとともに、第１のキャリッジ２７に対して、１／２の速度で原稿載置台１２に沿って平行に移動される。
【００２６】
また、原稿載置台１２の下方には、第２のキャリッジ２８上の第３のミラー３１からの反射光を集束する結像レンズ３２と、結像レンズ３２により集束された反射光を受光して光電変換するＣＣＤセンサ３４とが配設されている。結像レンズ３２は、第３のミラー３１により偏向された光の光軸を含む面内に、移動機構を介して移動可能に配設され、自身が移動することで反射光を所望の倍率で結像する。そして、ＣＣＤセンサ３４は、入射した反射光を光電変換し、読取った原稿Ｄに対応する電気信号を出力する。原稿Ｄに対応する電気信号は画像データとして図示しない画像保存部に格納される。
【００２７】
プリンタ部６は、露光走査装置として作用するレーザ露光装置４０を備えている。レーザ露光装置４０は、光源としての半導体レーザ４１と、半導体レーザ４１から出射されたレーザ光を連続的に偏向する走査部材としてのポリゴンミラー３６と、ポリゴンミラー３６を所定の回転数で回転駆動するポリゴンモータ３７と、ポリゴンミラー３６からのレーザ光を偏向して感光体ドラム４４へ導くレーザ光学系４２とを備えている。このような構成のレーザ露光装置４０は、装置本体１０の図示しない支持フレームに固定支持されている。
【００２８】
半導体レーザ４１は、スキャナ部４により読取られた原稿Ｄの画像情報等に応じてオン・オフ制御され、レーザ露光装置４０内で、レーザ光がポリゴンミラー３６およびレーザ光学系４２を介して感光体ドラム４４へ向けられ、感光体ドラム４４周面を走査することにより感光体ドラム４４周面上に静電潜像を形成する。
【００２９】
プリンタ部６は、本体１０のほぼ中央に配設された像担持体としての回転自在な感光体ドラム４４を有している。感光体ドラム４４は、副走査方向へ回転されながら、レーザ露光装置４０からのレーザ光により露光され、所望の静電潜像が形成される。感光体ドラム４４の周囲には、感光体ドラム４４の周面を所定の電位に帯電させる帯電チャージャ４５と、感光体ドラム４４周面上に形成された静電潜像に現像剤としてのトナーを供給して現像する現像器４６と、後述する用紙カセットから給紙された被転写材上に感光体ドラム４４上に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写させる転写チャージャ４７とが順に配置されている。
【００３０】
更に、感光体ドラム４４の周囲には、転写チャージャ４７と一体に設けられ、シートＰを感光体ドラム４４から分離させるための剥離チャージャ４８と、感光体ドラム４４周面からシートＰを剥離する剥離爪４９と、感光体ドラム４４上に残留したトナーを清掃する清掃装置５０と、感光体ドラム４４上に残された電荷を取り除く除電器５１とが順に配置されている。
【００３１】
本体１０内の下部には、それぞれ本体１０から引出し可能な上段カセット５２、中段カセット５３及び下段カセット５４が互いに積層状態に配設されている。各カセット内にはサイズの異なるシートＰが装填されている。これらのカセットの側方には大容量フィーダ５５が設けられている。大容量フィーダ５５には、使用頻度の高いサイズのシートＰ、例えば、Ａ４サイズのシートＰが約３０００枚収納されている。大容量フィーダ５５の上方には、手差しトレイ５６を兼ねた給紙カセット５７が脱着自在に装着されている。
【００３２】
本体１０内には、各カセットおよび大容量フィーダ５５から感光体ドラム４４と転写チャージャ４７との間に位置した転写部を通って延びる搬送路５８が形成されている。搬送路５８の終端には、定着ランプが内蔵されたヒートローラ６０ａと、このヒートローラ６０ａに圧接する圧力ローラ６０ｂとからなる定着装置６０が設けられている。定着装置６０に対向した本体１０の側壁には排出口６１が形成され、この排出口６１にはシングルトレイのフィニッシャ７８が装着されている。
【００３３】
上段カセット５２、中段カセット５３、下段カセット５４及び給紙カセット５７の近傍および大容量フィーダ５５の近傍には、カセットあるいは大容量フィーダから用紙Ｐを一枚づつ取り出すピックアップローラ６３がそれぞれ設けられている。搬送路５８には、ピックアップローラ６３により取り出されたシートＰを搬送路５８に沿って搬送する多数の給紙ローラ対６４が設けられている。
【００３４】
搬送路５８において感光体ドラム４４の上流側にはレジストローラ対６５が設けられている。レジストローラ対６５は、取り出されたシートＰの傾きを補正するとともに、感光体ドラム４４上のトナー像の先端とシートＰの先端とを整合させ、感光体ドラム４４周面の移動速度と同じ速度でシートＰを転写部へ搬送する。レジストローラ対６５の手前、すなわち、給紙ローラ６４側には、シートＰの到達を検出するセンサ６６が設けられている。
【００３５】
ピックアップローラ６３により各カセットあるいは大容量フィーダ５５から１枚づつ取り出されたシートＰは、給紙ローラ対６４によりレジストローラ対６５へ送られる。そして、シートＰは、レジストローラ対６５により先端が整位された後、転写部に送られる。
【００３６】
転写部において、感光体ドラム４４上に形成された現像剤像、すなわち、トナー像が、転写チャージャ４７により用紙Ｐ上に転写される。トナー像の転写されたシートＰは、剥離チャージャ４８および剥離爪４９の作用により感光体ドラム４４周面から剥離され、搬送路５８の一部を構成する搬送ベルト６７を介して定着装置６０に搬送される。そして、定着装置６０によって現像剤像がシートＰに溶融定着された後、シートＰは、給紙ローラ対６８および排紙ローラ対６９により排出口６１を通してフィニッシャ７８上へ排出される。
【００３７】
搬送路５８の下方には、定着装置６０を通過したシートＰを反転して再びレジストローラ対６５へ送る自動両面装置（以下、ＡＤＵと称する）７０が設けられている。
【００３８】
前記ＡＤＵ７０は、シートＰを一時的に集積するシート収納部７１と、搬送路５８から分岐し、定着装置６０を通過したシートＰを反転してシート収納部７１に導く反転路７２と、シート収納部７１に集積されたシートＰを一枚づつ取り出すピックアップローラ７３と、取り出された用紙Ｐを両面印刷用搬送路７４及び搬送案内路７５に沿ってレジストローラ対６５へ搬送する搬送ローラ７７とを備えている。また、搬送路５８と反転路７２との分岐部には、シートＰを排出口６１あるいは反転路７２に選択的に振り分ける振り分けゲート７６が設けられている。
【００３９】
両面コピーを行う場合、表面上に画像が形成されて定着装置６０を通過したシートＰは、振り分けゲート７６により反転路７２に導かれ、ＡＤＵ７０に搬送される。
【００４０】
ＡＤＵ７０は、反転路７２に導かれたシートＰが順に積み重ねられてシート収納部７１に格納され、このシート収納部７１に格納されたシートＰが格納された順、すなわち、シート収納部７１に積み重ねられている用紙の一番下にある用紙からピックアップローラ７３により取出される。取り出されたシートＰは、両面印刷用搬送路７４および搬送案内路７５を通してレジストローラ対６５へ送られる。そして、シートＰはレジストローラ対６５により整位された後、再び転写部に送られ、シートＰの裏面にトナー像が転写される。その後、シートＰは、搬送路５８、定着装置６０および排紙ローラ６９を介してフィニッシャ７８に排紙される。
【００４１】
次に、シート収納／搬送装置としてのＡＤＵ７０について図２を参照して詳細に説明する。ＡＤＵ７０は反転路７２と、この反転路７２の他端部に対向して正逆回転自在な反転ローラ対８１を備えている。この反転ローラ対８１の正転方向側にはシート収納部７１が設けられる。反転路７２からシート収納部７１へは、表面に画像が印刷されかつ定着された用紙が搬送されてくる。
【００４２】
シート収納部７１の一側端に、搬送されるシートＰの大きさに応じて、その長さ方向に移動するエンドガイド８２と、搬送されるシートＰの大きさに応じて、その幅方向に移動してシートＰの両側端に接する一対のサイドガイド８３を備えている。これらエンドガイド８２及び一対のサイドガイド８３によって、シート収納部７１に収納されるシートＰを整位する。すなわち、エンドガイド８２及び一対のサイドガイド８３は、印刷されるシートＰのサイズに応じて、自動的に移動されるように配置されている。
【００４３】
ここで、便宜上、シートＰの進行方向の後端を第１の端部、先端を第２の端部、そして両端を第３及び第４の端部と呼ぶ。すなわち、エンドガイド８２にはシートＰの第２の端部が当接し、第１の端部は後述する押えゲート８６の受け部８６ａに受けられ、第３及び第４の端部は一対のサイド８３によって整位されてシート収納部７１に収納される。
【００４４】
シート収納部７１の下面には、ここに収納されるシートＰのうち、最下位のシートＰの下面に転接してシート収納部７１から搬送、すなわち給紙するピックアップローラ７３が配置される。このピックアップローラ７３の給紙方向には給紙ローラ８４と分離ベルト８５が互いに転接した状態で配置される。
【００４５】
給紙ローラ８４と分離ベルト８５との給紙方向には、ここからシートＰをＵターンさせてシート収納部７１の下面に沿って並行して搬送案内する両面印刷用搬送路７４が設けられる。
【００４６】
ピックアップローラ７３と対向して、シート押さえ手段を構成する後述する押さえゲート８６が設けられている。
【００４７】
図３及び図４に示すように、押さえゲート８６は、その一端部に回転シャフト８７が嵌着され、回転シャフト８７の回転によって回動される。押さえゲート８６の他端部にはフック状に形成された受け部８６ａが設けられている。
【００４８】
図３に示すように、回転シャフト８７の両端部は回動レバー８８の一端に回転自在に枢支される。回動レバー８８の他端部には駆動シャフト８９が貫通し一体化される。したがって、押さえゲート８６は回転シャフト８７とともに回動レバー８８の自由端部に取付けられていて、駆動シャフト８９を中心に回動自在である。
【００４９】
駆動シャフト８９の両側部には駆動ギヤ９０が取付けられている。駆動ギヤ９０は、回動レバー８８の中間部に取付けられるアイドルギヤ９１を介して回転シャフト８７の両側部に取付けられた従動ギヤ９２に噛合している。
【００５０】
すなわち、駆動ギヤ９０の回転にともなってアイドルギヤ９１を介して従動ギヤ９２が回転し、この従動ギヤ９２と一体の回転シャフト８７および押さえゲート８６が矢印Ｒａで示されるように回転される。
【００５１】
駆動シャフト８９には回転クラッチ９３が設けられていて、回転クラッチ９３はソレノイド９４によって押さえゲート８６の回転制御をする。さらに、駆動シャフト８９のほぼ中央部には図示しない駆動源の回転軸に嵌着されるメーン駆動ギヤ９５に噛合するサブ駆動ギヤ９６が嵌着される。
【００５２】
このようにして、各ギヤとソレノイドなどで、押さえゲート８６の駆動機構Ｋが構成される。
【００５３】
なお、後述するようにシートＰを介してピックアップローラ７３に対する押さえゲート８６の加圧力が不足する場合は、回動レバー８８に弾性体であるたとえば加圧ばね９７を設けるとよい。あるいは、重りを取付けても良い。
【００５４】
次に、シートに両面印刷を行う場合の動作を説明する。
【００５５】
まず、表面に印刷が行われたシートＰは、定着装置により定着された後、反転路７２に導かれる。反転路７２に導かれたシートＰは、反転ローラ対８１によってシート収納部７１に搬送され、このシート収納部７１に収納される。
【００５６】
なお、定着装置６０から出たシートＰがＡＤＵ７０のシート収納部７１に収納されるまでの搬送経路がＵターン状に形成されている。これによって、感光体ドラム４４と対向するシートＰの上面側に形成された画像がシート収納部７１では下面側に変わる。
【００５７】
ピックアップローラ７３はシート収納部７１の最下位のシート下面に転接して、そのシートＰをシート収納部７１から取出して給紙ローラ８４と分離ベルト８５の方向へ搬送する。シートＰは１枚ごとに分離され、両面印刷用搬送路７４に導かれる。
【００５８】
シートＰの搬送経路は、シート収納部７１から両面印刷用搬送路７４に亘ってＵターン状に形成されているので、シート収納部７１ではシート下面側にあった画像面が両面印刷用搬送路７４では再びシートＰの上面側に変わる。
【００５９】
シートＰは両面印刷用搬送路７４から搬送案内路７５を通って、レジストローラ対６５を介して再度感光体ドラム４４に導かれる。搬送案内路７５が垂直方向に向いているので、両面印刷用搬送路７４ではシートＰの上面側であった画像面が搬送案内路７５において左側面に変わる。
【００６０】
そして、レジストローラ対６５の手前側で搬送案内路７５が左側方向に屈曲してからほぼ水平方向になってシートＰは感光体ドラム４４に導かれる。それによって、シートＰは感光体ドラム４４に対向した状態でその画像面は下面側に変わる。
【００６１】
したがって、画像が形成されていないシートＰの上面側が感光体ドラム４４に対向して、ここに新たな画像印刷がなされる。
【００６２】
つぎに、片面のみに原稿面のある原稿が偶数枚、たとえば６枚あって、両面印刷のコピーを１部要求された場合の作用を説明する。
【００６３】
１枚目原稿を最上位にして順に重ね６枚目原稿を最下位にして、全ての原稿をＡＤＦ７セットして両面コピーボタンを押す。
【００６４】
このＡＤＦ７では最下位の６枚目原稿から順に送り出し、スキャナ部４によって最終枚目原稿から最初枚目原稿に亘って、すなわち６枚目原稿、５枚目原稿、４枚目原稿、３枚目原稿、２枚目原稿、及び１枚目原稿の順で読取られ、読み取られた画像データは図示しない画像保存部に保存される。
【００６５】
原稿は最下位の６枚目原稿からスキャンされるのに対して、保存された画像データは最終枚目原稿から最初枚目原稿に亘って順に１枚おきに、すなわち６枚目原稿、４枚目原稿、及び２枚目原稿の順で読み出され、これら画像データに対応する画像が、３枚のシートの表面にそれぞれ印刷される。
【００６６】
これら表面に画像が印刷されたシートは、反転路７２を介してＡＤＵ７０に搬送され、６枚目原稿画像シート、４枚目原稿画像シート、及び２枚目原稿画像シートの順でシート収納部７１に収納される。したがって、６枚目原稿画像シートが最下位に、２枚目原稿画像シートが最上位になる。
【００６７】
スキャナ部４が全ての原稿を読み終えた時点で、その原稿が偶数枚であることが判断され、保存された画像データを読み出して、今度は最終枚目原稿の１枚前の原稿から順に１枚おきに、すなわち５枚目原稿、３枚目原稿、及び１枚目原稿の順で画像データに対応した画像が感光体ドラム上に順次画像を形成する。
【００６８】
このとき、ＡＤＵ７０からすでに表面に画像が印刷されたシートＰが感光体ドラム４４へ供給される。先に説明したようにシート収納部７１に収納されるシートＰは、その最下位のものから搬出されるようになっているので、６枚目原稿画像シートを先頭に、以下、４枚目原稿画像シート、及び２枚目原稿画像シートの順に感光体ドラム４４へ供給される。
【００６９】
したがって、６枚目原稿画像シートの裏面に５枚目原稿画像が感光体ドラム４４から転写されて画像が印刷され、両面印刷になった状態でフィニッシャ７８に搬出される。つぎに、４枚目原稿画像シートの裏面に３枚目原稿画像が感光体ドラム４４から転写されて印刷され、両面印刷になった状態でフィニッシャ７８に搬出されて、先に搬送されたシート上に重ねられる。
【００７０】
最後に、２枚目原稿画像シートの裏面に１枚目原稿画像が感光体ドラム４４から転写されて印刷され、両面印刷になった状態でフィニッシャ７８に搬出されて、先に搬送されたシート上に重ねられる。
【００７１】
全てのシートＰはフィニッシャ７８に排紙された状態で、最上位シートの上面に１枚面原稿画像が形成され、この裏面に２枚目原稿の画像が形成される。次のシートＰの上面に３枚目原稿の画像が形成され、この裏面に４枚目原稿の画像が形成される。そして、最下位シートＰの上面に５枚目原稿の画像が形成され、この裏面に６枚目原稿の画像が形成されることになる。
【００７２】
図５（Ａ）のタイミングチャートで示すように、この電子複写機においては、表面目の６枚目、４枚目及び２枚目原稿は読取りと同時にシートＰ上に画像の印刷を行い、ＡＤＵ７０にその印刷されたシートを収納する。
【００７３】
全ての原稿を読取った時点で、直ちにＡＤＵ７０から裏面への画像印刷のためにシートＰを感光体ドラム４４へ向けて供給して５枚目、３枚目及び１枚目の原稿の画像印刷を行う。これら表面への画像印刷の終了から裏面への画像印刷の開始までは、ＡＤＵ７０内でのスタック時間もないので両面印刷時の生産性が飛躍的に増大する。
【００７４】
これに対して、図５（Ｂ）に示すように、従来の電子複写機において同条件でコピータイミングチャートでは、全ての原稿を読取ってから表面目の２枚目、４枚目及び６枚目原稿の順にシート上に画像の印刷を行い、ＡＤＵにそのシートを収納する。
【００７５】
ＡＤＵでは、必要な全てのシートが収納されるまで待機する。そして、ＡＤＵから裏面への画像印刷のためにシートを感光体ドラムへ向けて供給して５枚目、３枚目及び１枚目原稿の画像印刷を行う。
【００７６】
したがって、従来の電子複写機では、原稿読取り時間にプラスして両面印刷に必要な時間がかかり、しかもシートの表面への画像印刷を終えてシートの裏面への画像印刷を開始する間にスタック待ち時間が必要である。全体としてのコピー時間は、本発明のものを採用すれば大幅な短縮化が得られる。
【００７７】
つぎに、片面原稿が奇数枚、たとえば５枚あって、両面印刷のコピーを１部要求された場合の作用を説明する。
【００７８】
１枚目原稿を最上位にして順に重ね５枚目原稿を最下位にして、全ての原稿をＡＤＦ７にセットしてスタートボタンを押す。このとき最下位の５枚目原稿から順に送り出し、５枚目原稿、４枚目原稿、３枚目原稿、２枚目原稿及び１枚目原稿の順で読み込まれ、その画像データが画像保存部に保存される。
【００７９】
原稿は最下位の５枚目原稿からスキャンされるのに対して、画像データの最終枚目原稿から順に１枚おきに、すなわち５枚目原稿、３枚目原稿及び１枚目原稿の順で画像形成され、３枚のシートの表面に画像が印刷される。
【００８０】
これらシートＰはＡＤＵ７０に搬送され、５枚目原稿の画像が印刷された画像シートＰ、３枚目原稿の画像が印刷された画像シートＰ及び１枚目原稿の画像が印刷された画像シートＰの順でシート収納部７１に収納される。したがって、表面に画像が印刷された５枚目原稿画像シートＰが最下位に、１枚目原稿画像シートＰが最上位になる。
【００８１】
全ての原稿を読み終えた時点で、その全原稿が奇数枚であると判断される。従って、保存された画像データからレーザ光学系４２は最終枚目原稿の１枚前の原加工から順に１枚おきに、すなわち４枚目原稿及び２枚目原稿の順で画像形成を行う。
【００８２】
このとき、ＡＤＵ７０のシート収納部７１に収納されるシートＰの最下位のものから、すなわち５枚目原稿画像シートＰを先頭に、３枚目原稿画像シートＰ及び１枚目原稿画像シートＰの順に搬出される。
【００８３】
最初に画像形成部の感光体ドラム４４に供給されるシートＰは、その下面側に５枚目原稿の画像が形成されていて、このシートＰは転写部をそのまま通過して画像の印刷はされない。つぎに搬送される３枚目原稿画像シートに対して、この上面側である裏面に４枚目原稿の画像が印刷され、同様に１枚目原稿画像シートの裏面に２枚目原稿の画像が印刷される。
【００８４】
先頭の５枚目原稿の画像が印刷されたシートＰが再びＡＤＵ７０内に導かれる。このＡＤＵ７０の反転ローラ対８１の回転方向も変化せず、シートＰはシート収納部７１に送り込まれて行く。シートの後端部を検知すると、制御部では、振分けゲート７６を回動させてフィニッシャ７８方向への搬送路を開放するよう制御するとともに、反転ローラ対８１を逆転するよう制御する。
【００８５】
反転ローラ対８１の作用によって上記シートＰは、その後端部を先端部に換えて、すなわち逆転搬送される。このシートＰの新たな先端部は振分けゲート７６に案内されて排出口６１を介してフィニッシャ７８上に排紙される。
【００８６】
したがって、反転路７２に導かれるまではシートの下面側に５枚目原稿の画像があるが、この反転路７２で反転されることにより５枚目原稿画像は上面側に変わる。
【００８７】
このようにして、４枚目原稿画像と３枚目原稿画像が両面印刷されたシートが反転路７２を介してＡＤＵ７０に導かれ、シート後端部が検知されたところで振分けゲート７６が変位する。同時に反転ローラ対８１が逆転して搬送排紙することにより、３枚目原稿画像が上面側で４枚目原稿画像が下面側となって先に搬送されたシート上に重ねられる。
【００８８】
同様に、２枚目原稿の画像と１枚目原稿の画像が両面印刷されたシートＰが反転路７２を介してＡＤＵ７０に導かれ、図示しないセンサがシート後端部を検知して振分けゲート７６が変位する。同時に反転ローラ対８１が逆転して１枚目原稿画像が上面側で２枚目原稿画像が下面側となった状態で先に搬送されたシートＰ上に重ねられる。
【００８９】
特に図示しないが、この場合のタイミングチャートも、表面目の５枚目、３枚目及び１枚目原稿は読取りと同時にシートＰ上に画像の印刷を行い、ＡＤＵ７０にそのシートＰを収納する。
【００９０】
したがって、全ての原稿を読取った時点で直ちにＡＤＵ７０から裏面への画像印刷のためのシートＰを供給できることになる。そのため、両面印刷時の生産性が飛躍的に増大する。
【００９１】
このように、原稿枚数が確定できれば、そのあとコピーに関しては、偶数枚と同じ制御が可能となるため、反転排紙の動作が不要となる。
【００９２】
なお、ＡＤＵ７０に一旦収納したシートを裏面への画像印刷のために最下位のシートＰから取出すようにしたので、必要な全てのシートＰの収納を待たずに、収納済みのシートを画像形成部の感光体ドラム４４へ向けて供給できる。また、全ての原稿の読取り終了を待たずに、読取りとＡＤＵ７０への収納が可能となる。
【００９３】
そこで、ＡＤＵ７０においてシートＰの収納と搬出とを同時に行う必要がある。すなわち、収納されるべきシートＰと、再度画像形成部の感光体ドラム４４へ向けて供給されるべきシートＰとを、完全に分離する必要がある。
【００９４】
先に図２および図３で説明した、ＡＤＵ７０における押さえゲート８６と、その駆動機構がシートＰの分離を現実に行う。
【００９５】
押さえゲート８６はピックアップローラ７３と対向した位置にあり、シート搬送に必要な押圧力を確保している。すなわち、駆動シャフト８９を回動中心とした押さえゲート８６と回動レバー８８などの重量からなる自重と、回動レバー８８に掛止される加圧ばね９７の加圧力とによって押圧力を得ている。
【００９６】
反転ローラ対８１によって搬送されるシートＰがシート収納部７１に収納される際に、エンドガイド８２とサイドガイド８３とによって、この搬送先端と両側端が予め設定された位置にガイドされる。
【００９７】
図４（Ａ）に示すように、このとき押さえゲート８６の端部がピックアップローラ７３に転接しており、シートＰの後端部は押さえゲート８６の下端に突出する受け部８６ａ上に載置される。シートＰの先端部がエンドガイド８２に当接することによって、シートＰの後端部が位置決めされて正確に受け部８６ａ上に載置される。
【００９８】
図４（Ｂ）に示すように、押さえゲート８６の駆動機構Ｋを駆動して、押さえゲート８６を時計回り方向に１回転する。押さえゲート８６がわずかの角度でも回動すれば、受け部８６ａ上の収納シートが受け部８６ａからずり落ちてピックアップローラ７３上に載る。
【００９９】
図４（Ｂ）に示されるように押さえゲート８６が１回転して再び受け部８６ａが下部側に位置すれば、シートＰに対する押さえゲート８６の位置が入れ替わって、この下端部がシートＰ上に載る。
【０１００】
すなわち、押さえゲート８６とピックアップローラ７３とでシート端部を挟持することになる。しかも、挟持したシートＰには押さえゲート８６の自重及び加圧ばね９７の加圧力が加わる。
【０１０１】
図４（Ｃ）に示されるように、シート裏面への画像印刷のためピックアップローラ７３を回転してシートＰを搬出するのにあたって、押さえゲート８６とピックアツプローラ７３との間に挟持されるシートＰには所定の加圧力が加わっているので、ピックアップローラ７３は最下位のシートＰを確実に搬出する。
【０１０２】
そして、新たなシートが反転路７２を介してＡＤＵ７０に導かれると、このシートの先端部はエンドガイド８２に当接すると同時に、後端部が押さえゲート８６の受け部８６ａ上に載る。従って、ピックアップローラ７３によって搬出されるシートＰとは何らの干渉も起こさない。
【０１０３】
なお、シート収納部７１に複数枚のシートＰを収納して押さえゲート８６の受け部８６ａ上に載置したあと、押さえゲート８６を１回転してピックアップローラ７３との間にその複数枚のシートＰ全てを挟持することがある。
【０１０４】
このように、シートの収納枚数が増加すると押さえゲート８６とピックアップローラ７３との間のシート全体の厚みが増える。このような状況を予測して、押さえゲート８６は回転シャフト８７と回動レバー８８を介して駆動シャフト８９を支点として回動自在に支持する構成とした。
【０１０５】
すなわち、シート収納枚数が増加して押さえゲート８６とピックアップローラ７３との間が開いても、ここに挟持されるシートＰには所定の加圧力が変動することなく加わる。従って、シート取出しの信頼性が損なわれずにすむ。
【０１０６】
また、押さえゲート８６の断面形状として、一端に受け部８６ａを有し、他端の支点を中心に時計回り方向に１回転するものとして説明したが、これに限定されるものではない。図７に示すように、回転シャフト８７を挟んで、両端に同様形状の受け部８６ａ及び８６ｂを備え回転中心を中間部に設けた押さえゲート８６Ａであってもよい。
【０１０７】
すなわち、互いの受け部８６ａ及び８６ｂの突出方向は逆方向とし、押さえゲート８６Ａを半回転づつ駆動することにより、先に述べた作用と同一の作用をなす。
【０１０８】
先に説明したように、従来の電子複写機のＡＤＵに収納された複数のシートを、その上面側から順次給紙する方式では、全てのシートをＡＤＵの収納部に収納しないと次の裏面印刷を始めることができないため、両面印刷の生産性が悪かった。
【０１０９】
これに対して本発明の画像形成装置では、ＡＤＵにおいて複数のシートの収納を待つことなく、収納済みのシートから順次裏面の印刷が可能となり、両面印刷の生産性が向上する。
【０１１０】
さらにまた、本発明の画像形成装置においては、自動原稿送り装置との組み合わせにより、原稿読取り終了を待たずに原稿の読取りと、ＡＤＵ７０への収納を同時に行えるため、より生産性が向上する。
【０１１１】
従来の電子複写機における両面印刷と本発明のＡＤＵを用いた画像形成装置における両面印刷の生産性の比較について、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）を参照して説明する。
【０１１２】
図６（Ａ）は、片面原稿から両面コピーを得る場合の生産性の比較を示すグラフである。図６（Ａ）に示すように、原稿１０枚について１部コピーを得る場合には、従来方式では３０％そこそこの生産性である。これに対して、本発明のシート収納／搬送装置である自動両面通紙装置を用いれば生産性が５０％程度に改善される。原稿１０枚について３部コピーを得る場合には、従来方式では６０％程度の生産性である。これに対して、本発明の自動両面通紙装置を用いれば、生産性が７０％程度に改善される。原稿１０枚について５部コピーを得る場合には、従来方式では７０％程度の生産性である。これに対して、本発明の自動両面通紙装置を用いれば、生産性が８０％程度に改善される。
【０１１３】
図６（Ｂ）は両面原稿から両面コピーを得る場合の生産性の比較を示すグラフである。図６（Ｂ）に示すように、原稿１０枚について１部コピーを得る場合には、従来方式では３０％そこそこの生産性である。これに対して、本発明のシート収納及び搬送装置である自動両面通紙装置を用いれば、生産性が５０％程度に改善される。原稿１０枚について３部コピーを得る場合には、従来方式では５０％程度の生産性である。これに対して、本発明の自動両面通紙装置を用いれば、生産性が７０％程度に改善される。原稿１０枚について５部コピーを得る場合には、従来方式では７０％程度の生産性である。これに対して、本発明の自動両面通紙装置を用いれば、生産性が８０％程度に改善される。
【０１１４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、両面印刷をなすため表面に画像が印刷されたシートのうち最下位のシートを取出す両面通紙装置を備えることを前提として、両面印刷の生産性が向上するとともに分離性能が向上した。更に、確実なシート搬送による安定した給紙を行ない、装置の小型化とコストダウンに寄与するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す、自動両面通紙装置が適用される画像形成装置を示す概略断面図。
【図２】図１に示された画像形成装置に組み込まれる自動両面通紙装置の正面図。
【図３】図２に示された自動両面通紙装置の押さえゲートと、その駆動機構を示す斜視図。
【図４】図３に示された押さえゲートの作用を順に示す模式図。
【図５】本発明の画像形成装置と、従来の画像形成装置とにおける、両面コピー時のタイミングを比較するためのチャート図。
【図６】本発明の画像形成装置と、従来の画像形成装置における、両面コピー時の生産性を比較するグラフ。
【図７】本発明の他の実施例における押さえゲートを示す正面図。
【符号の説明】
７０…自動両面装置、
７１…シート収納部、
７２…反転路、
７３…ピックアップローラ、
７４…両面印刷用搬送路、
７５…搬送案内路、
８１…反転ローラ対
８４…給紙ローラ
８５…分離ベルト
８６…押さえゲート
８６ａ…受け部
Ｋ…駆動機構。

Claims

第１の端部及び第２の端部を有するシートを収納及び搬送する装置において、
第１の方向に搬送されてきたシートを順次収納する収納部と、
前記収納部に設けられ、収納されたシートの最下位シートの下面に接触して、このシートを前記第１の方向とは逆方向の第２の方向へ搬送する搬送部と、
前記収納部に収納されたシートの上面に当接し、シートを介して前記搬送部に対して所定の加圧力を加えるシート押さえ部材と、
前記押さえ部材に設けられ、次に前記収納部に搬入されるシートの第１の端部を受ける受け部と、
前記シート押さえ部材を回転駆動し、前記受け部で受けたシートを搬送部上に落として搬送部とシート押さえ部材との間に挟持させるとともに、つぎに収納部に搬入されるシートを前記受け部で受けさせる駆動機構とを具備し、
前記シート押さえ部材は、回転自在に保持された一端部と、前記シートの第１の端部が載せられるようにフック状に形成された他端部とを含むことを特徴とするシート収納及び搬送装置。
第１の端部及び第２の端部を有するシートを収納及び搬送する装置において、
第１の方向に搬送されてきたシートを順次収納する収納部と、
前記収納部に設けられ、収納されたシートの最下位シートの下面に接触して、このシートを前記第１の方向とは逆方向の第２の方向へ搬送する搬送部と、
前記収納部に収納されたシートの上面に当接し、シートを介して前記搬送部に対して所定の加圧力を加えるシート押さえ部材と、
前記押さえ部材に設けられ、次に前記収納部に搬入されるシートの第１の端部を受ける受け部と、
前記シート押さえ部材を回転駆動し、前記受け部で受けたシートを搬送部上に落として搬送部とシート押さえ部材との間に挟持させるとともに、つぎに収納部に搬入されるシートを前記受け部で受けさせる駆動機構とを具備し、
前記シート押さえ部材は、
前記シートの第１の端部が載せられるようにフック状に形成された一端部と、前記シートの第１の端部が載せられるようにフック状に形成された他端部と、前記一端部と他端部との間に設けられた回転軸とを含むことを特徴とするシート収納及び搬送装置。
請求項２の装置において、前記シート押さえ部材の一端部は第１の方向に突出し、前記シート押さえ部材の他端部は第１の方向と逆の第２の方向に突出していることを特徴とする。
請求項１の装置において、前記駆動機構は、
前記シート押さえ部材を回転自在に保持する回動シャフトと、
前記回動シャフトの一端を保持し、かつ前記回動シャフトの他端を保持する一対の回動レバーと、
前記一対の回動レバーを回転自在に保持する駆動シャフトと、
前記駆動シャフトを回転させる駆動源と、
前記シート押さえ部材を前記搬送部の方向へ付勢するばねとを含むことを特徴とする。
シートの第１の面及び第２の面に画像を印刷するための両面通紙手段及び画像形成手段を有する画像形成装置において、
前記両面通紙手段は、
前記画像形成手段によって第１の面に画像が印刷され、順次搬入されるシートを収納するシート収納手段と、
前記シート収納手段に設けられ、収納されたシートの最下位シートの下面に接触して、このシートの第２の面に画像を印刷するために前記画像形成手段に向けてこのシートを供給する給紙手段と、
前記シート収納手段に収納されるシートの上面に当接し、シートを介して前記給紙手段に対し所定の加圧力を加えるシート押さえ手段と、
前記シート押さえ手段に設けられ、つぎにシート収納手段に搬入されるシートを受ける受け部と、
前記シート押さえ手段を回転駆動し、前記受け部で受けたシートを給紙手段上に落として給紙手段とシート押さえ手段との間に挟持させるとともに、つぎにシート収納手段に搬入されるシートを前記受け部で受けさせる駆動手段とを具備し、
前記シート押さえ手段は、
回転自在に保持された一端部と、前記シートの第１の端部が載せられるようにフック状に形成された他端部とを含むことを特徴とする画像形成装置。
シートの第１の面及び第２の面に画像を印刷するための両面通紙手段及び画像形成手段を有する画像形成装置において、
前記両面通紙手段は、
前記画像形成手段によって第１の面に画像が印刷され、順次搬入されるシートを収納するシート収納手段と、
前記シート収納手段に設けられ、収納されたシートの最下位シートの下面に接触して、このシートの第２の面に画像を印刷するために前記画像形成手段に向けてこのシートを供給する給紙手段と、
前記シート収納手段に収納されるシートの上面に当接し、シートを介して前記給紙手段に対し所定の加圧力を加えるシート押さえ手段と、
前記シート押さえ手段に設けられ、つぎにシート収納手段に搬入されるシートを受ける受け部と、
前記シート押さえ手段を回転駆動し、前記受け部で受けたシートを給紙手段上に落として給紙手段とシート押さえ手段との間に挟持させるとともに、つぎにシート収納手段に搬入されるシートを前記受け部で受けさせる駆動手段とを具備し、
前記シート押さえ手段は、
前記シートの第１の端部が載せられるようにフック状に形成された一端部と、前記シートの第１の端部が載せられるようにフック状に形成された他端部と、前記一端部と他端部との間に設けられた回転軸とを含むことを特徴とする画像形成装置。
請求項６の装置において、前記シート押さえ手段の一端部は第１の方向に突出し、前記シート押さえ手段の他端部は第１の方向と逆の第２の方向に突出していることを特徴とする。
請求項５の装置において、前記駆動手段は、
前記シート押さえ手段を回転自在に保持する回動シャフトと、
前記回動シャフトの一端を保持し、かつ前記回動シャフトの他端を保持する一対の回動レバーと、
前記一対の回動レバーを回転自在に保持する駆動シャフトと、
前記駆動シャフトを回転させる駆動源と、
前記シート押さえ手段を前記給紙手段の方向へ付勢するばねとを含むことを特徴とする。