JPH04133955A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に複数
台の画像形成ユニットを備え、それらを併用して画像形
成するようにした画像形成装置に関するものである。

（従来の技術） 近年、レーザ光線やＬＥＤ等を光源とするプリンタは、
両面印刷機能、合成印刷機能、カラー印刷機能、ソータ
機能などの機能を付加した高級機種に対する要求が高ま
る一方で、単機能であるが安価でコンパクトなものに対
する要求も高まっており、高さ方向に非常にコンパクト
なものが出現してきている。

そして、本出願人は先に、特開昭６３−２４６７５４号
公報において、複数の画像形成ユニットを上下に積み重
ね、用紙搬送経路を切換可能な切換手段を有する用紙搬
送ユニットにて」二部と下部の百年形感ユニットの給紙
部と排紙部を互いに接へ 続して成る画像形成装置を提案した。

この画像形成装置によると、用紙搬送ユニットにて用紙
を種々の態様で複数の画像形成ユニットに通すことによ
って両面印刷機能や合成印刷機能やカラー印刷機能等を
持たせたることができるとともに、各画像形成ユニット
にてそれぞれ画像形成を行うこともできる。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上記特開昭６３−２４６７５４号公報に開示
された画像形成装置は、複数枚の一連の画像形成を、複
数の画像形成ユニットに分担させ、同時に平行して画像
形成を行うことにより画像形成の高速化を図る構成では
ないため、一連の画像形成を複数の画像形成ユニットに
分担させて行った場合には、−画像形成された用紙を頁
揃えした状態で得ることができず、画像形成後に煩雑な
頁揃え作業が必要になるという問題がある。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、複数枚の一連の画像
形成を複数の画像形成ユニットに分担させて同時に平行
して画像形成する場合にも、画像形成された用紙を頁揃
えした状態で得ることができる画像形成装置の提供を目
的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するため、複数台の画像形成ユ
ニットからの排紙経路を合流させて１つの排紙部に排出
する合流排紙手段を設け、互いに合流する一対の排紙経
路の内の一方の排紙経路における合流部への入口部に、
所定のタイミングで他方の排紙経路の通紙速度よりも高
速で合流部に用紙を送出するタイミングローラを配置し
たことを特徴とする。

また、一対の排紙経路の合流部に、合流点の近傍位置で
排紙経路を横断する方向に移動し、両排紙経路から送出
された用紙の後端部と前端部の重なり部を撥ねてそれら
の上下位置関係を入れ換える入換手段を設けてもよい。

（作　用） 本発明は上記構成を有するので、一方の排紙経路から排
出されてきた用紙をタイミングローラにてタイミングを
とって他方の排紙経路から合流部に排出されてくる用紙
と用紙の間に高速で送出することによって、一方の画像
形成ユニットと他方の画像形成ユニットにより画像形成
された用紙を交互に重ね合わせた状態で１つの排紙部に
排出することができ、一連の画像形成を・複数の画像形
成ユニットに分担させても画像形成された用紙を排紙部
に頁揃えされた状態で得ることができる。

また、両画像形成ユニットから排出される用紙の後端部
と前端部が合流部で重なりを生じるように両画像形成ユ
ニットによる画像形成を行い、合流部で用紙の１枚おき
に入換手段を排紙経路を横断するように移動させ、上下
位置関係を入れ換えることによって頁揃えされた状態で
排紙部上に画像形成された用紙が排紙される。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図〜第５図を参照しなが
ら説明する。

第１図において、１．２は上下に積み重ねられた単機能
で小型のプリンタから成る上段と下段の一 画像形成ユニットで、下段の画像形成ユニット２の排紙
口と上段の画像形成ユニット１の再給紙口とを接続する
通紙経路３ａを有する用紙搬送ユニット３がこれらの画
像形成ユニット１．２間に介装されている。又、用紙搬
送ユニット３には、下段の画像形成ユニット２の排紙口
から排出された用紙をそのまま直進させて排出するバイ
パス経路３ｂが設けられ、通紙経路３ａとの分岐部に分
岐爪３ｃが配置されている。上段の画像形成ユニット１
の排紙口に接続された第１の排紙経路４ａ、用紙搬送ユ
ニット３のバイパス経路３ｂに接続された第２の排紙経
路４ｂ、及びこれらの排紙経路４ａ、４ｂを合流する合
流部４ｃを有する合流排紙ユニット４が設けられている
。又、合流排紙ユニット４には用紙搬送ユニット３のバ
イパス経路３ｂから排出された用紙をそのまま直進させ
て排出するバイパス経路４ｆが設けられ、第２の排紙経
路４ｂとの分岐部に分岐爪４ｄが配置されている。又、
合流排紙ユニット４には、合流部４ｃを通って排出され
た用紙を受ける排紙トレイ５と、バイパス経路４ｆを通
って排出された用紙を受ける排紙トレイ６が装着されて
いる。

各画像形成ユニット１．２においては、感光体８、帯電
器、現像器等を内蔵した作像ユニット７が中央部に配置
され、その下部に感光体８上に形成された画像を用紙に
転写する転写手段９が設けられ、作像ユニット７と転写
手段９の間を通る通紙経路１０が設けられている。通紙
経ｖ！１０に沿って、給紙カセット１１から用紙を１枚
づつ取り出して通紙経路１０に供給する給紙ローラ１２
、感光体８上の画像にタイミングを合わせて用紙を供給
するためのタイミングローラ１３、用紙上に転写された
画像を定着する定着器１４等が配設されている。

合流排紙ユニット４においては、第２図に示すように、
第、１の排紙経路４ａの適当箇所に第１の搬送ローラ１
５が設けられ、第２の排紙経路４ｂの中間部適当箇所に
第２の搬送ローラ１６が設けられ、合流部４ｃの出口部
に排紙ローラ１７が設けられている。第２の搬送経路４
ｂの合流部４ｃへの入口部にタイミングローラ１８が配
設され、第１の搬送経路４ａの第１の搬送ローラ１５と
合流部４Ｃの間に用紙検出センサ１９が配設され、この
用紙検出センサ１９による用紙の検出信号に基づいてタ
イミングローラ１８が図示しない制御装置にて所定のタ
イミングで回転駆動される。第１及び第２の搬送ローラ
１５．１６及び排紙ローラ１７の用紙の搬送速度■１は
画像形成ユニット１．２による画像形成速度に対応して
いるが、タイミングローラ１８による用紙の搬送速度■
２はそれよりも高速に設定されている。

尚、合流部４ｃにおいては、第２の排紙経路４ｂの延長
方向に膨出する膨出部２０が形成されてイル。また、第
２の排紙経路４ｂのタイミングローラ１８と第２の搬送
ローラ１６の間にも、用紙先端をタイミングローラ１８
に係合させた状態で各サイズの用紙を保持しうるように
用紙を湾曲させて待機させる膨出部２１が形成されてい
る。

次に、多数枚の一連の画像形成を上段と下段の画像形成
ユニット１．２にて分担して行う場合の画像形成動作を
説明する。

上段の画像形成ユニッ）１と下段の画像形成ユニット２
にて画像形成を交互に行う。すなわち、奇数枚目の画像
形成は上段の画像形成ユニット１にて行い、偶数枚目の
画像形成は下段の画像形成ユニット２にて行い、それら
の画像形成された用紙が交互に排出されるようにする。

先ず、第３図（ａ）に示すように上段の画像形成ユニッ
ト１にて最初に画像形成された用紙（以下、単に用紙と
記す）■が第１の排紙経路４ａに送出され、次に第３図
（ｂ）に示すようにこの用紙■が第１の搬送ローラ１５
にて合流部４ｃを通って排紙ローラ１７に向かって搬送
される。この用紙■の通過状態が用紙検出センサ１９に
て検出されている。それと同時に、下段の画像形成ユニ
ット２から２枚目の用紙■が第２の排紙経路４ｂに排出
され、第２の搬送ローラ１６にて搬送されてその上端が
タイミングローラ１８に係合した状態に保持される。次
に、第３図（Ｃ）に示すように用紙■の後端が用紙検出
センサ１９から外れた後、タイミングローラ１８が回転
を開始し、用紙■の搬送速度■、よりも速い速度■２で
用紙■が合流部４ｃに向けて送出される。そして、第３
図（ｄ）に示すように合流部４ｃにおいて用紙■の後端
が合流点を通過した直後に用紙■の先端が合流部４Ｃ内
に侵入する。それと同時に排紙経路４ａに上段の画像形
成ユニット１から第３枚目の用紙■が送出されて来る。

次に、第３図（ｅ）に示すように用紙■の後端部の上に
用紙■の先端部が重ね合わされた状態で排紙ローラ１７
にて用紙■、■が順次排紙トレイ５上に排紙される。そ
れと同時に用紙■が第１の搬送ローラ１５にて合流部４
ｃに向けて搬送され、用紙■の後端部上に用紙■の先端
部が重なり、その後排紙ローラ１７にて用紙■、■の上
に用紙■が排出され、以降以上の動作が繰り返される。

なお、排紙ローラ１７とタイミングローラ１８の速度差
によって用紙■に弛みを生ずるが、その弛みを膨出部２
０で吸収できない場合には第３図（ｅ）に破線で示すよ
うに第２の排紙経路４ｂの先端部にも膨出部２２を設！
Ｊるか、第３図（ｄ）と（ｃ）の状態の間にタイミング
ローラ１８の速度を■１に切り替えるようにすればよい
。

また、上記実施例では用紙の上面に画像形成され、かつ
排紙トレイ５上には下から用紙■、■、■・・・の順に
排紙されるため、頁順に揃えるには最終頁を１頁とする
と、用紙■に１頁、用紙■にｎ１頁、用紙■にｎ−２頁
・・・というように画像形成を行えばよい。

次に、上記タイミングローラ１８の動作タイミングにつ
いて、第４図及び第５図を参照して説明する。用紙の長
さをＬ、用紙間隔を１２とし、また用紙検出センサ１９
から合流点Ｍまでの距離をＬｌ、タイミングローラ１Ｂ
から合流点Ｍまでの距離をＬ２、合流点Ｍから排紙ロー
ラ１７までの距離をＬｓ、第１の搬送ローラ１５から用
紙検出センサ１９までの距離をＬ４とする。用紙検出セ
ンサ１９のオン時間ＴＩは、’Ｉ”＋　＝　４２　＋　
／　Ｖｌで与えられ、オフ時間Ｔ２は、Ｔ２＝Ｌ　／Ｖ
で与えられる。タイミングローラ１８のオン時間Ｔ３は
、このタイミングローラ１８にて送出した用紙の先端が
排紙ローラ１７に到達するまでであり、Ｔ３＝（Ｌ□±
Ｌ３）／Ｖ２である。タイミングローラ１８は、用紙検
出センサ１９がオフしてからＴ４時間後にオンされる。

このＴ４は、用紙■の後端が合流点Ｍを通過した後、用
紙■の先端が合流点Ｍに到達するまでの間に用紙■の先
端が合流点Ｍに到着しなければならないということによ
り決定される。従って、用紙■の後端が用紙検出センサ
１９をオフしてからのそれらの時間関係から、Ｔ４は、 Ｌ＋　／Ｖｌ　＜Ｔ４　＋ＬＺ　／Ｖ２＜　（Ｉ！、、
＋Ｌ＋　）／■ を満足するＴ４にて与えられる。

又、タイミングローラ１８の搬送速度■２に必要な速度
は、用紙■の先端直前を通過した用紙■が、用紙■が排
紙ローラ１７を通過するまでに用紙■に追いついてその
上に重なることが１つの条件である。用紙■の先端が合
流点Ｍの直前にあるとき、用紙■の後端から排紙ローラ
１７までの距離は（Ｌ３　Ｎｚ）であり、用紙■が排紙
ローラ１７を通過するまでの時間は、 （Ｌ、　ｃｚ）／ｖ＋ となる。又、用紙■の先端が合流点Ｍがら排紙ローラ１
７に到達するまでの時間は、Ｌ３／Ｖ２であり、 （Ｌ３　　１２）／Ｖｌ　　＞Ｌ３　／ＶＺから、■２
は、 Ｖｌ　＞Ｌ３　　・Ｖｌ　／　（Ｌ３　　　ｐ、ｚ　）
となる。

次に、本発明の第２実施例を第６図〜第１０図を参照し
て説明する。

この実施例は、第１実施例におけるタイミングローラ１
８に代えて、上下に重なった用紙の後端部と前端部の上
下位置関係を入れ換える入換レバー３１を合流部４ｃに
配置したものである。この入換レバー３１は、合流点Ｍ
の近傍位置で排紙経路を横断する方向に揺動可能に構成
され、第１の排紙経路４ａと第２の排紙経路４ｂから送
出された用紙の後端部と前端部の重なり部を撥ねてそれ
らの上下位置関係を入れ換える作用をするものである。

この入換レバー３１は、第７図に示すように、ばね３１
にて常時排紙経路の上方位置に位置し、ソレノイド３３
をオンすると、ばね３２の付勢力に抗して下方位置に揺
動するように構成されている。そして、第１の排紙経路
４ａ及び第２の排紙経路４ｂの合流部４Ｃに対する入口
部には通過する用紙を検出する用紙検出センサ３４．３
５が配設されている。

次に、この実施例の動作を第８図（ａ）〜（ｆ）により
説明すると、まず第８図（ａ）に示すように第１の排紙
経路４ａから送出された用紙■の後端部が合流部４ｃを
通過中に第２の排紙経路４ｂから用紙■が送出されるこ
とによって用紙■の先端部は用紙■の下に重なり合うこ
とになり、そのままでは頁が揃わなくなる。そこで、第
８図（ｂ）、（Ｃ）に示すようにソレノイド３３をオン
して入換レバー３１を下方位置に向けて揺動させる。す
ると、入換レバー３１にて用紙■の後端部が用紙■の先
端部の下方に入り込むように撥ねられ、用紙■の上に用
紙■が重ねられることになる。次に、第１の排紙経路４
ａから、用紙■の後端部が合流部４Ｃを通過する前に用
紙■が送出されてくるため、用紙■の後端部の上に用紙
■の先端部が重なった状態で搬送される。次に、第８図
（ｄ）に示すように、用紙■の後端部が合流部４ｃを通
過中に第２の排紙経路４ｂから用紙■が送出されること
によって用紙■の先端部は用紙■の下に重なり合うこと
になり、そのままでは頁が揃わなくなる。そこで、第８
図（ｅ）、（ｆ）に示すように今度はソレノイド３３を
オフしてばね３２にて入換レバー３１を上方位置に向け
て揺動させる。すると、入換レバー３１にて用紙■の先
端部が用紙■の後端部の上方に乗り上げるように撥ねら
れ、用紙■の上に用紙■が重ねられることになる。以上
のように、用紙の１枚おきに入換レバー３１を排紙経路
を横断するように下方又は上方に移動させることによっ
て頁揃えされた状態で排紙することができる。尚、揺動
レバー３−１を、入換動作後排紙経路を横断させること
な（元位置に復帰させて一方向にのみ揺動させて入換動
作させるようにしても良いことはいうまでもない。

次に、入換レバー３１の動作タイミングついて第９図、
第１０図を参照して説明する。用紙長さを２、用紙の搬
送速度を■、第１の排紙経路４ａの用紙検出センサ３４
から入換レバー３１の先端までの距離をＬｓ、第２の排
紙経路４ｂの用紙検出センサ３５から入換レバー３１の
先端までの距離をり４、第１の搬送経路４ａから送出さ
れる奇数枚目の用紙の後端と入換レバー３１の先端の間
の距離をαＩ　（第８図（ａ）参照）、第２の搬送経路
４ｂから送出される偶数枚目の用紙の先端と入換レバー
３１の先端の間の距離をα２　（第８図（ｄ）参照）と
すると、入換レバー３１のオンのタイミングは、用紙検
出センサ３４の奇数回目のオフ後、Ｔ＋　　（Ｔ＋　＝
　（Ｌａ−αＩ）／Ｖ）時間後で、かつ用紙検出センサ
３５の奇数回目のオン後、Ｔ２（Ｔ２＝Ｌａ／Ｖ）時間
後で与えられる。又、両画像形成ユニット１．２の通紙
タイミング差Ｔ３は、Ｔ２　＝Ｔｙ　＋Ｔ＋　　　Ｔｚ
　　（ここで、Ｔ７−！／Ｖ）で与えられる。また、入
換レバー３１の第フのタイミングは、用紙検出センサ３
４の偶数回目のオフ後、Ｔ４　　（Ｔ４　＝Ｔ３　＋７
６　　Ｔｖ　）時間後で、かつ用紙検出センサ３５の偶
数回目のオン後、Ｔ６　　（７６−（Ｌ６＋α２）／Ｖ
１時間後で与えられる。また、用紙間隔Ｔ５は、Ｔｓ　
−（！−α１−α２）／■で与えられる。

このように動作タイミングを設定することによって、入
換レバー３１の先端から所定の先出し量α１、α２を確
保した状態で用紙の後端部又は先端部を撥ねることによ
って確実に用紙の重なりを入れ換えて頁揃えすることが
できる。

以上の実施例では、排紙トレイ５上に用紙■、■、■・
・・の順に画像形成面を上向きにして排紙されるため、
頁揃えするためには最終頁から順次画像形成する必要が
あるが、第１１図に示すように、合流排紙手段４の合流
部４Ｃの用紙搬送方向下手側に反転排出経路４ｅを設け
、用紙を反転して排紙トレイ５上に排出するようにすれ
ば、用紙がその画像形成面を下向きにして排紙されるた
め、１頁目から順次画像形成して頁揃えすることができ
る。

（発明の効果） 本発明の画像形成装置によれば、以上の説明から明らか
なように、一方の排紙経路から排出されてきた用紙をタ
イミングローラにてタイミングをとって他方の排紙経路
から合流部に排出されてくる用紙と用紙の間に高速で送
出することにより、各画像形成ユニットからの用紙の排
出タイミングを短くして高速で画像形成しながら、一方
の画像形成ユニットと他方の画像形成ユニットにより画
像形成された用紙を交互に重ね合わせた状態で１つの排
紙部に排出することができ、一連の画像形成を複数の画
像形成ユニットに分担させても画像形成された用紙を排
紙部に頁揃えされた状態で得ることができるという効果
を発揮する。

また、両画像形成ユニットから排出される用紙の後端部
と前端部が合流部で重なりを生じるように両画像形成ユ
ニットによる画像形成を行う一方で、合流部において用
紙の１枚おきに入換手段を排紙経路を横断するように移
動させて、用紙の重なり部の上下位置関係を入れ換える
ことにより、頁揃えされた状態で排紙部上に画像形成さ
れた用紙が排紙され、同様の効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の第１実施例を示し、第１図は
全体概略構成図、第２図は合流排紙ユニットの要部の構
成図、第３図（ａ）〜（ｅ）は同動作説明図、第４図は
同構成要素の配置位置の説明図、第５図は同動作タイミ
ング図、第６図〜第１１図は本発明の第２実施例を示し
、第６図は合流排紙ユニットの要部の構成図、第７図は
入換手段の駆動構成図、第８図（ａ）〜（ｆ）は同動作
説明図、第９図は同構成要素の配置位置の説明図、第１
０図は同動作タイミング図、第１１図は上記各実施例の
変形例の全体概略構成図である。 １−−−−−−・上段の画像形成ユニット２−−−−・
−−−−−−−−−−−一下段の画像作成ユニット４−
−−−−　　　合流排紙ユニット ４ａ−第１の排紙経路 ４ｂ・〜・・・・−−−−−−−・第２の排紙経路４　
ｃ−−−−−−−−合流部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数台の画像形成ユニットからの排紙経路を合流
   させて１つの排紙部に排出する合流排紙手段を設け、 互いに合流する一対の排紙経路の内の一方の排紙経路に
   おける合流部への入口部に、所定のタイミングで他方の
   排紙経路の通紙速度よりも高速で合流部に用紙を送出す
   るタイミングローラを配置した ことを特徴とする画像形成装置。
2. （２）複数台の画像形成ユニットからの排紙経路を合流
   させて１つの排紙部に排出する合流排紙手段を設け、 一対の排紙経路の合流部に、合流点の近傍位置で排紙経
   路を横断する方向に移動し、両排紙経路から送出された
   用紙の後端部と前端部の重なり部を撥ねてそれらの上下
   位置関係を入れ換える手段を設けた ことを特徴とする画像形成装置。