JP4559338B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、印刷機あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関し、詳しくは、シート状の記録媒体の給送構造に関する。

給紙装置は一般的に、給紙トレイに積載された用紙がピックアップローラにより繰り出され、用紙搬送方向に回転するフィードローラと用紙搬送と逆方向に回転するリバースローラからなる用紙分離部で一枚に分離されて、下流側に配置されているグリップローラに受け渡されて搬送される機構になっている。
上記の動作が所定の間隔で繰り返されることにより、給紙トレイに積載された用紙は次々と画像形成部内に搬送される。次用紙の繰り出しは給紙後の用紙間隔を一定値に保つことを目的として、給紙装置に設けられたセンサを用紙の後端が通過したことをトリガとして、その直後または所定時間後に行なわれるのが一般的である。
一方、給紙部の下流には、用紙の主走査方向および副走査方向の位置合わせやスキュー補正を行うレジストローラ対が配置されており、レジストローラ対のニップに用紙を突き当てることによりスキュー補正が行われる。レジストローラ対に突き当てられた用紙は一度停止し、像担持体または転写体に描かれた画像と搬送方向に対して位置合わせされたタイミングにて再給紙される。

このとき、給紙搬送速度Ｖｆは用紙間隔を詰めることを目的として、画像形成部での搬送速度Ｖｐよりも速い速度とすることは公知の技術である。すなわち、給紙部にて所定の用紙間隔で搬送された用紙は、レジスト部で停止し画像形成速度Ｖｐで搬送される間、後続用紙に搬送速度Ｖｆで追いかけられることになり、用紙間隔を詰めて生産性を上げるというものである。

特開２００４−３３１３５７号公報 特開２００４−３１５１７７号公報 特開２００５−７５４７９号公報

しかしながら上記従来技術においては、装置の小型化を図った場合、給紙部とレジスト部との距離が短くなり、給紙段によってはレジスト部にて先行紙が停止する時に用紙後端が給紙部に跨って停止することになる。
この場合、次用紙の給紙開始トリガとなる先行紙がセンサを切るタイミングは、先行紙がレジストローラ対にて再スタートした後となるため、レジスト部から遠い給紙段から給紙搬送された用紙に比較して用紙間隔が詰められず、生産性が低下するという問題があった。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたもので、用紙が給紙部とレジスト部に跨って停止する給紙段においても生産性を損なうことなく、安定した用紙の給紙搬送が行える画像形成装置の提供を、その目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、シート状の記録媒体を積載して収容する給送トレイと、該給送トレイ上の記録媒体を１枚ずつ分離して給送する給送手段とから構成される給送段を複数段備え、且つ、画像に対する記録媒体の位置合わせをするためにレジスト部で記録媒体を停止する機構を備えた画像形成装置において、次の記録媒体の給送開始タイミングを先行する記録媒体のレジスト停止後の再給送タイミングをそのトリガとする給送段と、次の記録媒体の給送開始タイミングを先行する記録媒体の搬送方向端部が搬送経路に設けられた記録媒体検知手段により検知されたことをトリガとする給送段とを有することを特徴とする。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の画像形成装置において、上記レジスト部で停止する記録媒体の後端が上記給送手段に掛かる給送段は、次の記録媒体の給送開始タイミングを先行する記録媒体のレジスト停止後の再給送タイミングをそのトリガとし、それ以外の給送段は、次の記録媒体の給送開始タイミングを先行する記録媒体の搬送方向端部が搬送経路に設けられた記録媒体検知手段により検知されたことをトリガとすることを特徴とする。

請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の画像形成装置において、上記レジスト部で停止する記録媒体の後端が上記給送手段に掛かるサイズの記録媒体を給送する給送段は、次の記録媒体の給送開始タイミングを先行する記録媒体のレジスト停止後の再給送タイミングをそのトリガとし、上記レジスト部で停止する記録媒体の搬送方向後端が上記給送手段から完全に抜け出ている給送段は、次の記録媒体の給送開始タイミングを先行する記録媒体の搬送方向端部が搬送経路に設けられた記録媒体検知手段により検知されたことをトリガとすることを特徴とする。

本発明によれば、給紙段によって給紙開始のトリガを適切に変えることにより、レジスト部での搬送停止の影響による生産性の低下を防ぐことができ、同時に安定した給紙搬送を行うことができる。

以下、本発明の一実施形態を図１乃至図５に基づいて説明する。
まず、図１に基づいて、本実施形態における画像形成装置の全体構成の概要を説明する。
画像形成装置の中央に画像形成部１が配置され、この画像形成部１のすぐ下方に給紙部（給送部）２が配置されている。給紙部２は、複数の給紙段（給送段）２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄから構成されている。
画像形成部１の上方には、原稿を読み取る読取部３が配設されている。画像形成部１の左側には排紙収納部４が形成され、画像形成された用紙が排紙収納される。
画像形成部１には作像部６が配置され、ドラム状をなす感光体６１の周囲には、表面に帯電処理を行う帯電部６２、画像情報を表面にレーザー光で照射する露光部７、表面に露光されて形成された静電潜像を可視化する現像部６３、及び感光体６１に残留するトナーを除去回収するクリーニング部６４が配置されている。

また、感光体６１に作像したトナー像を記録媒体としての用紙に転写する転写部８、用紙上のトナー像を定着処理する定着部９がそれぞれ配置されている。定着部９を通過した用紙は排紙ローラ対１０により排紙収納部４に排紙される。
両面印刷時は、用紙は分岐部１１にて分岐され、反転両面部１２で用紙が反転されてレジストローラ対２３まで搬送される。レジストローラ対２３で用紙のスキューが補正され、裏面画像形成動作に至る。

各給紙段２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは、装置前面から着脱可能に設けられた給送トレイとしての給紙トレイ２１と、給紙トレイ２１に積載・収容された未使用の用紙Ｐを例えば最上のものから順に１枚ずつ分離して給紙する給紙手段（給送手段）２２を備えている。
各給紙段２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄから給紙された用紙Ｐは、レジストローラ対２３へと搬送される。レジストローラ対２３は用紙Ｐの搬送を一時止め、感光体６１表面のトナー像と用紙の先端との位置関係が所定の位置になるよう、タイミングをとって回転が開始するように制御される。レジストローラ対２３を含む部位を「レジスト部」という。

読取部３では、コンタクトガラス３１上に載置される原稿の読み取り走査を行うために、原稿照明用光源とミラーよりなる読取走行体３２、３３が往復移動する。この読取走行体３２、３３により走査された画像情報は、レンズ３４の後方に設置されているＣＣＤ３５に画像信号として読み込まれる。この読み込まれた画像信号は、画像処理部（図示せず）によってデジタル化され画像処理される。

画像形成部１では、画像処理部によって処理された画像信号に基づいて、露光部７内のレーザダイオードＬＤ（図示せず）の発光により感光体６１の表面に静電潜像が形成される。ＬＤからの光信号は、公知のポリゴンミラーやレンズを介して感光体６１に至る。読取部３の上方には、原稿を自動的に搬送する自動原稿搬送装置１００が取り付けられるようになっている。
本実施形態の画像形成装置は、上記したように原稿を読み取りデジタル化して用紙に複写する、いわゆるデジタルコピー機としての機能の他に、図示せぬ制御部により原稿の画像情報を遠隔地と授受するファックスの機能や、コンピュータが扱う画像情報を用紙上に印刷するいわゆるプリンタの機能を有する多機能の画像形成装置である。
上記コピー機としての設定は、ユーザーが任意に設定可能な操作部で行う。また、どの機能によって形成された画像（画像が形成された用紙）もすべて排紙収納部４に排出される。分岐爪１１にて分岐され、反転両面部１２を経由して反転され、反転排紙ローラ１３を経由して排出され、排紙収納部４にスタックされた用紙は画像面が下面になった状態であり、コピー、ファクシミリ、プリンタで扱う原稿の処理順が１ページからの印刷であっても、排紙収納部４から取り出したときに１ページ目が最上になっており、改めてページを揃えるなどの作業から開放される。

以下、図２乃至５に基づいて本実施形態を詳細に説明する。
図２に示すように、給紙手段（給紙搬送装置）２２は、積載された用紙の最上紙Ｐを繰り出すピックアップローラ５０と、ピックアップローラ５０により繰り出された用紙を搬送するフィードローラ５１と、フィードローラ５１と逆方向に回転して繰り出された用紙を１枚に分離して搬送するリバースローラ５２と、フィードローラ５１とリバースローラ５２のニップ（以下、「フィード−リバースニップ」という）の用紙搬送方向下流側に配置されて用紙を搬送するグリップローラ対５３と、フィード−リバースニップの用紙搬送方向下流近傍に設けられた記録媒体検知手段としての給紙センサ５４と、給紙手段２２から用紙が排出されたことを検知する記録媒体検知手段としての搬送センサ５５とから構成されている。給紙センサ５４、搬送センサ５５は例えば反射型フォトセンサを採用できる。
ピックアップローラ５０は図示しない駆動源としてのソレノイドに接続されており、ソレノイドのＯＮ・ＯＦＦ動作により、用紙Ｐに対する当接（接地）・離間を選択的に行えるようになっている。

給紙部２から搬送されてきた用紙は、搬送ローラ対５７により搬送されて搬送パス５６を伝って下流側へと搬送される。搬送パス５６の最下流位置には、レジストローラ対２３があり、該レジストローラ対２３のニップに用紙先端が突き当てられて斜行補正が行なわれ、感光体６１に担持された（中間転写方式の場合には中間転写体に担持された）画像と搬送方向に対して位置合わせされたタイミングにて再給紙される。

まず最初に、レジスト部と給紙部に跨って一枚の用紙が停止することの無い給紙段（ここでは、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ）の、任意のＮ（≧２）枚目の用紙の給紙動作の概略を、図３のタイミングチャートに基づいて説明する。
Ｎ−１枚目の用紙後端が、給紙センサ５４を切った（ＯＦＦにした）ことを検知したら（Ｔ０）、ピックアップローラ５０にリンクしているソレノイドをＯＮして、ピックアップローラ５０を用紙Ｐに接地（当接）する（Ｔ１）。
Ｎ−１枚目の用紙後端が、搬送センサ５５を切ったことを検知したら（Ｔ２）、ピックアップローラ５０、フィードローラ５１、リバースローラ５２、グリップローラ対５３をそれぞれ回転させて給紙動作を開始する（Ｔ３）。
Ｎ枚目の用紙Ｐがピックアップローラ５０により繰り出されて搬送され、用紙先端による給紙センサ５４のＯＮを検知したら（Ｔ４）、ピックアップローラ５０にリンクしているソレノイドをＯＦＦしてピックアップローラ５０を用紙から離間して（Ｔ５）、その後搬送センサ５５のＯＮを検知したら（Ｔ６）、フィードローラ５１の回転を停止する（Ｔ７）。
用紙Ｐはグリップローラ対５３により搬送され、搬送される用紙以外の用紙は例え引きずられてフィード−リバースニップに進入したとしても、リバースローラ５２の回転で戻し方向の力が働いて常に１枚の用紙だけ送られる状態となる。搬送された用紙の後端が給紙センサ５４を切ると、再びピックアップローラ５０にリンクしているソレノイドをＯＮして、以下同じ動作を繰り返す。

次に、レジスト部にて用紙が停止する際に、図４に示すように、用紙Ｐが給紙部２に跨って停止する給紙段（ここでは、レジスト部に最も近い、あるいはレジスト部からの搬送パスが一番短い給紙段２Ａ）の、任意のＮ（≧２）枚目の用紙の給紙動作の概略を、図５のタイミングチャートに基づいて説明する。
Ｎ−１枚目の用紙の後端が、給紙センサ５４を切ったことを検知したら（Ｔ０）、ピックアップローラ５０にリンクしているソレノイドをＯＮして、ピックアップローラ５０を用紙に接地する（Ｔ１）。
Ｎ−１枚目の用紙がレジスト部にて停止している間はソレノイドをＯＮしたまま待機して、Ｎ−１枚目用紙のレジストスタート時刻と同時にピックアップローラ５０、フィードローラ５１、リバースローラ５２、グリップローラ対５３をそれぞれ回転させて給紙動作を開始する（Ｔ２）。

Ｎ枚目の用紙がピックアップローラ５０により繰り出されて搬送され、用紙先端による給紙センサ５４のＯＮを検知したら（Ｔ４）、ピックアップローラ５０にリンクしているソレノイドをＯＦＦしてピックアップローラ５０を用紙から離間して（Ｔ５）、その後搬送センサ５５のＯＮを検知したら（Ｔ６）、フィードローラ５１の回転を停止する（Ｔ７）。
用紙はグリップローラ対５３により搬送され、搬送される用紙以外の用紙は例え引きずられてフィード−リバースニップに進入したとしても、リバースローラの回転で戻し方向の力が働いて常に１枚の用紙だけ送られる状態となる。搬送された用紙の後端が給紙センサ５４を切ると、再びピックアップローラ５０にリンクしているソレノイドをＯＮして、以下同じ動作を繰り返す。
上記制御をとることによって、レジスト停止後に次給紙のトリガが来るような状況で、給紙後の用紙間隔が開きすぎることを防止できる。

本実施形態では、各給紙段２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄで同じサイズの用紙が収容されている例を示したが、用紙サイズが異なる場合には用紙のサイズを基準にしてレジストスタート時刻をトリガとする制御が行われる。
この場合には、必ずしもレジスト部からの搬送パスが短い給紙段という訳ではなく、例えば、上から２段目または３段目の給紙段であっても、レジスト部で停止する用紙の後端が給紙手段に掛かるサイズの場合には図５に示した制御がなされる。
レジストスタート時刻をトリガとする制御とするか否かの判断は、例えば、予め各給紙段における適正サイズ（レジストスタート時刻をトリガとする制御を要しないサイズ）を図示しない制御手段のメモリに記憶しておき、設定されまたは自動検知された用紙サイズの情報との比較によってなされる。

本発明の一実施形態における画像形成装置の概要正面図である。 給紙部とレジスト部間の構成を示す一部省略図である。 レジスト部と給紙部に跨って一枚の用紙が停止することの無い給紙段の用紙の給紙動作を示すタイミングチャートである。 レジスト部と給紙部に跨って一枚の用紙が停止した状態を示す図である。 レジスト部と給紙部に跨って一枚の用紙が停止する給紙段の用紙の給紙動作を示すタイミングチャートである。

符号の説明

Ｐ 記録媒体としての用紙
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ 給送段としての給紙段
２１ 給送トレイとしての給紙トレイ
２２ 給送手段としての給紙手段
５６ 搬送パス

Claims (3)

1. シート状の記録媒体を積載して収容する給送トレイと、該給送トレイ上の記録媒体を１枚ずつ分離して給送する給送手段とから構成される給送段を複数段備え、且つ、画像に対する記録媒体の位置合わせをするためにレジスト部で記録媒体を停止する機構を備えた画像形成装置において、
   次の記録媒体の給送開始タイミングを先行する記録媒体のレジスト停止後の再給送タイミングをそのトリガとする給送段と、次の記録媒体の給送開始タイミングを先行する記録媒体の搬送方向端部が搬送経路に設けられた記録媒体検知手段により検知されたことをトリガとする給送段とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   上記レジスト部で停止する記録媒体の後端が上記給送手段に掛かる給送段は、次の記録媒体の給送開始タイミングを先行する記録媒体のレジスト停止後の再給送タイミングをそのトリガとし、それ以外の給送段は、次の記録媒体の給送開始タイミングを先行する記録媒体の搬送方向端部が搬送経路に設けられた記録媒体検知手段により検知されたことをトリガとすることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   上記レジスト部で停止する記録媒体の後端が上記給送手段に掛かるサイズの記録媒体を給送する給送段は、次の記録媒体の給送開始タイミングを先行する記録媒体のレジスト停止後の再給送タイミングをそのトリガとし、上記レジスト部で停止する記録媒体の搬送方向後端が上記給送手段から完全に抜け出ている給送段は、次の記録媒体の給送開始タイミングを先行する記録媒体の搬送方向端部が搬送経路に設けられた記録媒体検知手段により検知されたことをトリガとすることを特徴とする画像形成装置。

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