JP2004026393A - シート材給送装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】シート材のサイズに左右されず、シート材の間隔を小さくすることができ、高生産性を実現する構成を安価に提供すること。
【解決手段】異なるサイズのシート材を積載可能な給送カセット17と、前記給送カセット17からシート材を給送する給送ローラ25、分離ローラ対26と、前記シート材のサイズに応じて移動可能であって前記給送カセット17に積載されたシート材の搬送方向後端を支持する後端規制部材61と、前記給送カセットに積載されたシート材の搬送方向後端を検知するシート材後端検知手段40と、を有し、前記シート材後端検知手段40を前記後端規制部材61に配置すると共に、前記シート材後端検知手段40によるシート材の検知が、シート材のサイズにかかわらず、シート材毎に、該シート材の給送開始から一定時間後に行われることを特徴とする。
【選択図】 図1
【解決手段】異なるサイズのシート材を積載可能な給送カセット17と、前記給送カセット17からシート材を給送する給送ローラ25、分離ローラ対26と、前記シート材のサイズに応じて移動可能であって前記給送カセット17に積載されたシート材の搬送方向後端を支持する後端規制部材61と、前記給送カセットに積載されたシート材の搬送方向後端を検知するシート材後端検知手段40と、を有し、前記シート材後端検知手段40を前記後端規制部材61に配置すると共に、前記シート材後端検知手段40によるシート材の検知が、シート材のサイズにかかわらず、シート材毎に、該シート材の給送開始から一定時間後に行われることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異なるサイズのシート材を積載可能な積載手段からシート材を給送するシート材給送装置に関し、電子写真方式などによって画像形成を行う複写機、プリンタ等の画像形成装置に用いられるシート材給送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、電子写真方式の複数色又はフルカラーの画像形成装置として、各色毎に応じて像担持体を1列に複数配列し、各像担持体上に形成された各色のトナー像を中間転写体に順次重ね合わせてカラー画像を形成する、いわゆるインライン型の画像形成装置が実用化されている。
【0003】
図9,図10を用いて従来の画像形成装置におけるシート材給送部のシート材有無検知センサに関わる詳細な説明をする。図9は給送ローラ25a、分離ローラ対26a、給送カセット17a周辺部の上視図である。
【0004】
給送カセット17aにはシート材の後端部を規制する後端規制部材61aを設けている。後端規制部材61aは給送カセット17aに設けた溝17Mに爪部61Cを差し込むことによってシート材Pの搬送方向長さに応じた位置に固定され、シート材Pを給送可能な位置に維持させている。また、積載されたシート材Pのサイズ情報は不図示の手段によってユーザーによる手動または後端規制部材61aの移動に応じて自動で画像形成装置に検知されるようになっている。積載されたシート材Pは給送ローラ25aに給送され、分離ローラ対26aによって確実に1枚に分離し、画像形成部方向へ搬送される。そしてシート材上面が一定量以上下がると、不図示の駆動源によって中板28aが回動中心線28pを中心に一定角度図8中反時計回り方向に回動し、最上位のシート材が給送可能な位置を維持する。そしてシート材がなくなるとシート材有無検知センサアーム27aが中板28aの穴29aに落ち込み、センサアーム27aの奥側の遮光部27faが光学式センサ30aを遮光し、シート材無しを検知する。
【0005】
しかし、従来の画像形成装置においては以下のような不具合があった。図10は従来の画像形成装置において給送カセット17aから連続コピー動作中の状態を示した図である。詳細は先行シート材P1がトナー画像T1を二次転写開始直前で、次のシート材P2に転写するイエロートナー画像の一次転写を開始した後の状態を示した断面図である。この図のようにシート材P1の後端がシート材有無検知センサを構成するセンサアーム27aを抜ける前にイエロートナー画像を一次転写してしまうと、シート材P1が給送カセット17a内のラスト紙(最下位のシート材)であった場合に、中間転写ベルト8および感光ドラム2a上のイエロートナーは以下のような不具合を起こす。このトナーが装置本体内を汚したり、無駄なトナーの消費や、このトナーを処理するためのベルトクリーニング装置13の廃トナー収納のための容積を拡大しなければならないといった不具合があった。
【0006】
以上のような不具合を発生させる条件は、例えば、画像形成速度V1とシート材搬送速度V2の関係がV1=V2である場合、イエロー画像形成部1Yの現像位置から二次転写部までの距離L1と先行トナー画像T1の先頭から次のトナー画像T2の先頭までの距離L4または先行シート材P1から次のシート材P2の先頭までの距離(=L4)の関係がL1>L4であることと、シート材有無検知センサを構成するセンサアーム27aからシート材給送部を通して二次転写部までの距離L2とシート材P1の搬送方向長さL3の関係がL3>L2であれば、先行シート材P1の後端がシート材有無検知センサを構成するセンサアーム27aを抜ける前にトナー画像T2の現像を開始する。なお、図10中L5は給送センサ31aからシート材有無検知センサを構成するセンサアーム27aまでの距離である。
【0007】
上記した不具合を無くすためには、トナーを現像する以前に給送カセット17a内にシート材があることを確認しなければならない。図11に給送カセット17aから給送した場合のカラー画像形成のシーケンスの一例を示す。図中aのタイミング以前では給送動作は開始できるにもかかわらず、シート材有無検知センサを構成するセンサアーム27aの位置を先のシート材の後端が通過していないため、次のシート材の有無を判断できない。従って次のシート材が有りでもそのシート材に対するイエロートナーを現像することができない。このように給送シート材同士の間隔(以下、給紙間隔)t1が大きくなり、コピー速度が遅くなったり、これをカバーするために給送速度を早くすると、駆動源の大型化、トルクアップやシート材搬送制御の複雑化を招いていた。
【0008】
更に上記した不具合を解決するために次のような構成が考えられている。
【0009】
図12はシート材有無検知センサを給送カセット内のシート材後端側(搬送方向下流側)へ寄せて、シート材の有無をより早く検知することで、小さい給紙間隔を実現している。図13(a),(b)は給送カセットの下方にシート材有無検知センサがないもの(図13(a)参照)と、あるもの(図13(b)参照)における上記不具合を発生させないための最短の連続コピー状態を示したものである。ともにシート材P1の後端を検知した直後の状態であり、図13(b)の場合の距離L4(連続して転写するトナー画像トップとトップの間隔)の方が図13(a)の距離L4より短いことがわかる。すなわち、コピー速度を早くすることができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図12に示したシート材有無検知センサ(ラスト紙後端検知手段)は給送カセット17a,17bの下方に反射式光学センサ32a,32bを本体前後側板(不図示)の間にとおしたステー33a,33b上に支持し、各給送カセット底面内に設けた穴17Ha,17Hbを通して検知している。そのため、給送カセットが複数の紙サイズ(搬送方向長さ)に対応可能なカセットの場合は、その最小サイズ紙に合わせた位置にしなければならず、紙サイズが大きくなった場合には、やはり給紙間隔を大きくしてしまうという不具合を発生させてしまっていた。または複数の紙サイズに対応するために複数の光学式センサを設けなければならなず、該センサの増加により高価になってしまうという不具合を発生させてしまっていた。
【0011】
また、図12に示す装置では、シート材の給送が開始されてから該シートサイズに応じた任意の時間(各サイズのシート材の後端がセンサ位置に至るまでの時間)が経過した後に、前記センサによってシート材有りを検知することで、次のシート材の画像形成動作を開始するため、図13(b)に示すように、最小サイズのシート材の場合は良いが、該カセットに積載したシート材のサイズが大きくなる程、前記シート材の給送が開始されてから前記センサによってシート材の有無を検知するまでの時間が長くなってしまうという問題があった。更に、その検知後に次の画像形成動作が開始されることとなるため、先に形成されたトナー画像と次に形成されるトナー画像との間隔(例えば、図10に示す先行トナー画像T1と次のトナー画像T2との間隔)が広がってしまい、これにタイミングを合わせて給送されるシート材の間隔(給紙間隔)が広がってしまうこととなるため、生産性が低下するという問題があった。
【0012】
そこで本発明の目的は、シート材のサイズによらず、シート材の間隔を小さくし、高生産性を実現する構成を安価に提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、異なるサイズのシート材を積載可能な積載手段と、前記積載手段からシート材を給送する給送手段と、前記シート材のサイズに応じて移動可能であって前記積載手段に積載されたシート材の搬送方向後端を支持する後端規制部材と、前記積載手段に積載されたシート材の搬送方向後端を検知するシート材後端検知手段と、を有し、前記シート材後端検知手段を前記後端規制部材に配置すると共に、前記シート材後端検知手段によるシート材の検知が、シート材のサイズにかかわらず、シート材毎に、該シート材の給送開始から一定時間後に行われることを特徴とする。
【0014】
上記構成によれば、シート材のサイズに左右されず、シート材の間隔を小さくすることができ、高生産性を実現する構成を安価に提供することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【0016】
〔第1実施形態〕
図1、図2を用いて本発明の第1実施形態を説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係るシート材給送部周辺を示した上視図および断面図であり、図2は、同様に給送部周辺を示した要部断面図である。また、図8は本実施形態に係るシート材給送部を有する画像形成装置の一例を示す概略構成図である。なお、本実施形態では、画像形成装置として、電子写真方式でインライン型の中間転写体を有するフルカラー画像形成装置(図ではフルカラー複写機)を例示している。
【0017】
この画像形成装置は、プリンタ部Aとリーダー部Bからなり、プリンタ部Aには、イエロー色の画像を形成する画像形成部1Yと、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部1Mと、シアン色の画像を形成する画像形成部1Cと、ブラック色の画像を形成する画像形成部1Bkの4つの画像形成部(画像形成ユニット)を備えており、これら4つの画像形成部1Y,1M,1C,1Bkは一定の間隔において一列に配置される。
【0018】
各画像形成部1Y,1M,1C,1Bkには、それぞれ像担持体としてのドラム型の電子写真感光体(以下、感光ドラムという)2a,2b,2c,2dが設置されている。各感光ドラム2a,2b,2c,2dの周囲には、一次帯電器3a,3b,3c,3d、現像装置4a,4b,4c,4d、転写手段としての転写ブレード5a,5b,5c,5d、がそれぞれ配置されており、一次帯電器3a,3b,3c,3dと現像装置4a,4b,4c,4d間の上方には露光装置7a,7b,7c,7dがそれぞれ設置されている。
【0019】
各現像装置4a,4b,4c,4dには、それぞれイエロートナー、シアントナー、マゼンタトナー、ブラックトナーが収納されている。
【0020】
各感光ドラム2a,2b,2c,2dは、負帯電のOPC感光体でアルミニウム製のドラム基体上に光導電層を有しており、駆動装置(不図示)によって矢印方向(図における反時計回り方向)に所定のプロセススピードで回転駆動される。
【0021】
一次帯電手段としての一次帯電器3a,3b,3c,3dは、帯電バイアス電源(不図示)から印加される帯電バイアスによって各感光ドラム2a,2b,2c,2d表面を負極性の所定電位に均一に帯電する。
【0022】
現像装置4a,4b,4c,4dは、それぞれ各感光ドラム2a,2b,2c,2d上に形成される各静電潜像に各色のトナーを付着させてトナー像として現像(可視像化)する。
【0023】
転写手段としての転写ブレード5a,5b,5c,5dは弾性部材で構成されており、各一次転写部にて無端ベルト状の中間転写体(以下、中間転写ベルトという)8を介して各感光ドラム2a,2b,2c,2dに当接している。中間転写ベルト8は、駆動ローラ9、二次転写対向ローラ10、テンションローラ11間に張架されており、駆動ローラ9の駆動によって矢印方向(図における時計回り方向)に回転(移動)される。中間転写ベルト8は、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム、ポリフッ化ビニリデン樹脂フィルム等のような誘電体樹脂によって構成されている。
【0024】
二次転写対向ローラ10は、中間転写ベルト8を介して二次転写ローラ12と当接して、二次転写部を形成している。二次転写ローラ12は、中間転写ベルト8に接離自在に配置されている。中間転写ベルト8の外側でテンションローラ11近傍には、中間転写ベルト8表面に残った転写残トナーを除去して回収するベルトクリーニング装置13が設置されている。また、二次転写部の被転写材(シート材)Pの搬送方向下流側には、定着ローラ16aと加圧ローラ16bを有する定着装置16が設置されている。
【0025】
露光装置7a,7b,7c,7dは、リーダー部Bからそれぞれ入力される画像情報の時系列電気デジタル画像信号に対応した発光を行うLED等で構成され、各感光ドラム2a,2b,2c,2dに露光をすることによって、各一次帯電器3a,3b,3c,3dで帯電された各感光ドラム2a,2b,2c,2d表面に画像情報に応じた各色の静電潜像を形成する。
【0026】
リーダー部Bには、原稿(不図示)の画像に光を照射して走査する走査部22を有し、走査部22からの走査光(原稿からの反射光)は光学レンズ系23を介してCCD24に入力され電気信号に変換され、色分解等の処理を施してプリンタ部Aの各露光装置7a,7b,7c,7dに入力される。
【0027】
次に、上記した画像形成装置による画像形成動作について説明する。
【0028】
画像形成開始信号が発せられると、所定のプロセススピードで回転駆動される各画像形成部1Y,1M,1C,1Bkの各感光ドラム2a,2b,2c,2dは、それぞれ一次帯電器3a,3b,3c,3dによって一様に負極性に帯電される。そして、露光装置7a,7b,7c,7dは、リーダー部Bから入力されるカラー色分解された画像信号をLEDから照射し、各感光ドラム2a,2b,2c,2d上に各色の静電潜像を形成する。
【0029】
そして、まず感光ドラム2a上に形成された静電潜像に、感光ドラム2aの帯電極性(負極性)と同極性の現像バイアスが印加された現像装置4aによりイエローのトナーを付着させて、トナー像として可視像化する。このイエローのトナー像は、感光ドラム2aと転写ブレード5a間の一次転写部にて一次転写バイアス(トナーと逆極性(正極性))が印加された転写ブレード5aにより、回転(移動)している中間転写ベルト8上に一次転写される。
【0030】
イエローのトナー像が転写された中間転写ベルト8は画像形成部1M側に回転(移動)される。そして、画像形成部1Mにおいても、前記同様にして感光ドラム2bに形成されたマゼンタのトナー像が、中間転写ベルト8上のイエローのトナー像上に重ね合わせて、一次転写部にて転写される。
【0031】
以下、同様にして、中間転写ベルト8上に重畳転写されたイエロー、マゼンタのトナー像上に画像形成部1C,1Bkの感光ドラム2c,2dで形成されたシアン、ブラックのトナー像を各一次転写部にて順次重ね合わせて、フルカラーのトナー像Tを中間転写ベルト8上に形成する。
【0032】
そして、中間転写ベルト8上のフルカラーのトナー像先端が二次転写対向ローラ10と二次転写ローラ12間の二次転写部に移動されるタイミングに合わせて、シート材給送部から給送される被転写材(シート材)Pが、レジストローラ19により二次転写部に搬送される。すなわち給送カセット17a,17b(又は手差しカセット20)から選択されて、給送ローラ25a,25b、分離ローラ対26a,26bにより搬送パス18を通して給送される被転写材(シート材)Pが、レジストローラ19により二次転写部に搬送される。この際、二次転写ローラ12を中間転写ベルト8を介して二次転写対向ローラ10に当接させる。そして、二次転写部に搬送された被転写材Pに、二次転写バイアス(トナーと逆極性(正極性))が印加された二次転写ローラ12によりフルカラーのトナー像が一括して二次転写される。
【0033】
フルカラーのトナー像が形成された被転写材Pは、定着装置16に搬送されて、定着ローラ16aと加圧ローラ16b間の定着ニップ部でフルカラーのトナー像を加熱、加圧して被転写材P表面に熱定着した後に排出トレイ21上に排出して、一連の画像形成動作を終了する。
【0034】
中間転写ベルト8上に残った二次転写済トナーT″等は、ベルトクリーニング装置13によって除去され回収する。
【0035】
次に図1を用いて上記画像形成装置におけるシート材給送部のシート材後端検知手段に関わる詳細な説明をする。図1(a)は給送ローラ25a、分離ローラ対26a、給送カセット17a周辺部の上視図、図1(b)は同断面図である。
【0036】
上記画像形成装置におけるシート材給送部は、積載手段としての給送カセット17a,17bが、シート材を給送可能な第1の位置とシート材を補給可能な第2の位置に移動可能、具体的には装置本体に対して着脱可能となっている。なお、前記給送カセット17aは、画像形成装置本体に対して着脱可能であり、一方、前記給送カセット17bは、画像形成装置本体に対して取り付け取り外し可能なシート材給送部に対して着脱可能となっている。本発明はいずれのシート材給送部にも適用可能である。以下、これら給送カセットを給送カセット17として、本発明を適用した実施の形態を例示して説明する。
【0037】
給送カセット17は、図1に示すように、シート材のサイズに応じて移動可能であってカセットに積載されたシート材の搬送方向後端を支持する後端規制部材61と、カセットに積載されたシート材の後端を検知するシート材後端検知手段40と、を有している。
【0038】
前記後端規制部材61は、給送カセット17に設けた溝部17Mに爪部61Cを差し込むことによってシート材Pのサイズ(搬送方向長さ)に応じた位置に固定され、シート材Pを給送可能な位置に維持させている。また、積載されたシート材Pのサイズ情報は不図示の手段によってユーザーによる手動または後端規制部材61の移動に応じて自動で画像形成装置に検知されるようになっている。
【0039】
この給送カセット17に積載されたシート材Pは、給送手段によって画像形成部に向けて搬送される。すなわち、給送ローラ25によって繰り出され、分離ローラ対26によって確実に1枚に分離され、画像形成部方向へ搬送される。そしてシート材上面が一定量以上下がると、不図示の駆動源によって中板28aが回動中心線28pを中心に一定角度図中反時計回り方向に回動し、最上位のシート材が給送可能な位置を維持する。
【0040】
前記シート材後端検知手段40は、前記給送カセット17に積載されたシート材の最下位のシート材である最終シート材の搬送方向後端を検知する最終シート材後端検知手段(以下、ラスト紙後端検知手段)であり、前記後端規制部材61に配置されている。
【0041】
図1に示したラスト紙後端検知手段40では、シート材後端規制部材61のセンサ支持部61Pにレバー部材としてのセンサレバー41を支持している。前記後端規制板奥側の壁61Wには光学式センサ42と給送カセット17が装置本体に収納された時にセンサに電源を供給するドロアーコネクタ34を設けてあり、後端規制部材61と共に移動可能となっている。画像形成装置本体奥側の後側板ARには前記ドロアーコネクタ34と連結するコネクタ36が設けてある。センサレバー41のシート材P側にはシート材検知部41Sがあり、シート材が積載される前後で図1(b)中に示した破線位置から実線位置に回動する。この回動に伴って係合部材としての遮光部41Fが光学式センサ42を遮光するようになっている。
【0042】
後端規制部材61は、前述したようにシート材Pのサイズ(搬送方向長さ)に応じた、給送カセット17の溝部17Mに爪61Cを挿入することで移動可能としつつ、一定位置に固定される。また前記後端規制部材61と給送カセット17にはセンサレバー41Sがシート材Pによって押し下げられた場合に潜り込む空間(溝)61M,17Nがそれぞれ設けられ、シート材Pのサイズが変わり後端規制部材の位置が変わってもセンサレバー41が正常に機能するようになっている。
【0043】
次に図2(a),(b)を用いて従来例と第1実施形態のラスト紙後端検知手段におけるラージサイズシート材の連続コピー動作中の搬送状態を説明する。詳しくは先行シート材P1がラスト紙後端検知手段にその後端を検知された瞬間であり、次のシート材P2に対して現像可能となる直前の状態を示している。ここで図2(a),(b)において中間転写ベルト8の搬送速度V1とシート材の搬送速度V2の関係はV1=V2とし、また連続するトナー画像のトップとトップの間隔L4,L4′は、ラスト紙後端検知手段によって給送カセット内にシート材無しと検知した場合には現像を開始しない。一方、シート材有りと検知した直後に現像可能であり、画像形成動作を開始するものとする。
【0044】
すなわち、前記ラスト紙後端検知手段40からの情報に基づいて前記画像形成部の制御を行う制御手段70(図8参照)が、シート材のサイズにかかわらず、シート材毎に、該シート材の給送開始から一定時間後(本実施形態では、給送開始直後)に行われる前記ラスト紙後端検知手段40によるシート材の検知において、シート材有りと検知した場合は、直ちに前記画像形成部により次の画像形成動作を開始し、シート材無しと検知した場合は、前記画像形成部を停止する制御を行うものとする。
【0045】
この制御動作の流れは、図4のフローチャートに示す通りである。すなわち、図4に示すように、コピースタート後、ステップS1にてシート材の給送が開始されると、ステップS2にてラスト紙後端検知手段によるシート材の有無検知が行われ、ステップS3にてシート材有りと検知されると、コピー設定枚数分、画像形成動作が行われる(ステップS4,5)。一方、ステップS3にてシート材無しと検知されると、直ちに画像形成部が停止され、画像形成動作は行われない。
【0046】
図2(a),(b)を比較してわかるように転写ベルト上の隣り合うトナー画像の先端間距離、すなわち従来例の距離L4と本実施形態の距離L4′を比較すると、本実施形態の距離L4′の方が長さΔだけ短い(短くできる)。すなわち図3のタイミングチャートに示すように、本実施形態によれば、先のシート材と次のシート材の間隔t2を、従来の給紙間隔(図11のt1)より短くすることができ、コピー速度を早くすることができる。
【0047】
上述したように後端規制部材61にラスト紙後端検知手段40を設ければ、従来のシート材給送装置に設けたシート材有無検知センサ(図10中27a)は必要なくなり、また給送カセットに積載したシート材のうち、最下位のシート材である最終シート材(ラスト紙)を給送した後のシート材の有無を、前記シート材有無検知センサと比べて早く検知できる。また、本体前後側板に通したステー上に固定された場合(図12に示す給送カセットの最小紙サイズ位置に固定された従来例)と比較して、シート材のサイズに左右されず、速やかにシート材の有無を検知することができる。図3はこの場合(本実施形態)のタイミングチャートを示している。この図3においてはbのタイミングで次のシート材の後端を検知でき、それ以降に現像(画像形成動作を開始)することができるので、シート材のサイズに左右されない理想的な給紙間隔(図3のt2)を実現することができる。前述したように、図3から従来例(図11)の間隔t1に対して本実施形態の間隔t2が短くなっていることがわかる。なお、図3中L6は図1に示した給送センサ31からラスト紙後端検知手段40までの距離である。また、本実施形態のラスト紙後端検知手段では、本体間にステーを通してそこに反射式センサを支持したもの(図12参照)と比較して、ステーを必要としない分、省スペースで低コストな構成となっている。
【0048】
従って、本実施形態によれば、シート材のサイズに左右されず、シート材の間隔を小さくすることができ、高生産性を実現する構成を安価に提供することができる。
【0049】
〔第2実施形態〕
本発明の第2実施形態を、図5,図6,図7を用いて説明する。図5は、本発明の第2実施形態に係るシート材給送部周辺を示した上視図である。図6は図5中のB−B断面図、図7(a)は図5中のC矢視図、図7(b)は図5中のD−D断面図である。なお、図5,図6,図7において図8に示した画像形成装置と同一部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【0050】
図5においては給送カセット17内におけるラスト紙後端検知手段の構成に関しては第1実施形態と同様であり、その説明は省略する。ここでは第1実施形態と異なる構成であるラスト紙後端検知レバー41の給送カセット17の奥側(図5中上側)の構成に関してのみ説明する。
【0051】
前記レバー41の奥側には、該レバーの回動に同期して移動する係合部材が構成されている。すなわち、前記レバー41の奥側にはギア64が前記レバーに同期して回転するように固定支持または一体成型されている。次に図6,図7(a)において給送カセット17にはラック65が2個の固定軸66で左右方向に水平移動可能に支持され、一方がラック65のフック部65Fと他方が給送カセット17のフック部17Fに掛けられた引っ張りバネ67によって図6中右方向に極めて小さい力で付勢され、軸66によって一定位置に固定されている。ラック65には前奥方向に伸びたフラグ部65Sが一体で形成されている。
【0052】
次にラック65に設けたフラグ部65Sと光学式センサ(フォトセンサ)42の位置決め方法及び手段に関して説明する。光学式センサ42は、給送カセットが着脱可能な装置本体側に設けられている。すなわち、光学式センサ42は支持台43に支持され、支持台43は圧縮バネ44を介して本体後側板ARに前奥方向(図5中上下方向)にある程度移動可能に支持されている。支持台43の手前側(カセット側)には図7(b)に示したように勘合穴43Hが2ヶ所設けてある。一方、給送カセット17奥側(本体後側板側)には図6に示すようにボス17Kが2ヶ所設けてある。
【0053】
給送カセット17が画像形成装置本体に収納された場合、前記カセットボス部17Kがセンサ支持台43の勘合穴43Hに挿入されることで、ラックフラグ部65Sとフォトセンサ42が正確に位置決めされる。
【0054】
次に本実施形態のラスト紙後端検知手段および動作について説明する。
【0055】
給送カセット17にシート材Pを積載すると、図6に示すようにセンサレバー41が図中破線で示すように反時計回り方向に回動し、これに同期してギア64が回転する。このギア64の回転によって図中右方向に極めて小さい力で付勢されているラック65は左方向に移動し、ラックに一体に設けられたフラグ部65Sも同期して左方向に移動する。この状態で給送カセット17aが装置本体に収納されると、カセット側のフラグ部65Sが本体側の光学式センサ(フォトセンサ)42を遮光する。これによりシート材Pの有無を検知することができる。
【0056】
各サイズ毎の最適な給紙間隔の制御方法は図4のタイミングチャート、図5のフローチャートを用いて第1実施形態で説明したものと同等なので、ここでは説明は省略する。
【0057】
本発明の第2実施形態によれば、第1実施形態の効果に加えて更に次のような効果が得られる。第2実施形態に係る給送カセット17には電気部品がないので、そのための電気束線やドロアコネクタのような高額部品が必要なくなり、簡単な構成で低コストのラスト紙後端検知手段が実現される。
【0058】
〔他の実施形態〕
前述した実施形態では、感光ドラム等を有する画像形成部を4つ備えた画像形成装置を例示しているが、この使用個数は限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。また、カラー画像形成装置を例示しているが、モノクロ画像形成装置であっても良い。
【0059】
また前述した実施形態では、画像形成装置として複写機を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばプリンタ、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、転写媒体担持体としての転写搬送ベルトを使用し、該転写搬送ベルトに担持された記録シート等の転写媒体に各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置であっても良く、該画像形成装置に用いられるシート材給送装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【0060】
また前述した実施形態では、記録方式として電子写真方式を例示したが、これに限定されるものではなく、例えばインクジェット方式等の他の記録方式であっても良い。
【0061】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、シート材後端検知手段を後端規制部材に配置すると共に、前記シート材後端検知手段によるシート材の検知が、シート材毎に、該シート材の給送開始から一定時間後に行われるので、シート材のサイズに左右されず、コピーの高生産性を実現することができる。
【0062】
また、前記シート材後端検知手段を、積載手段に積載されるシート材の下面に接触することで回動するレバー部材と、前記レバー部材の回動に同期して移動する係合部材と、前記係合部材によってON/OFFする光学式センサと、からなる最終シート材後端検知手段とすることにより、省スペースな構成の最終シート材後端検知手段が可能となる。
【0063】
更に、前記シート材後端検知手段を構成する前記光学センサを装置本体側に配置し、前記光学センサが、シート材を給送可能な第1の位置とシート材を補給可能な第2の位置に移動可能な積載手段が前記第1の位置にある時に、前記係合部材によってON/OFFする構成とすることにより、画像形成装置本体に対して着脱する積載手段が電気部品をもたず、更に低コストな構成の最終シート材後端検知手段が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態の給送装置周辺を示した上視図(a)、要部断面図(b)
【図2】従来の給送カセットからの連続コピー状態を示した概略断面図(a)、第1実施形態の給送カセットからの連続コピー状態を示した概略断面図(b)
【図3】第1実施形態のシート材の給送および画像形成タイミングを示したチャート
【図4】第1実施形態の画像形成制御動作を示したフローチャート
【図5】第2実施形態の給送装置周辺を示した上視図
【図6】第2実施形態の給送装置周辺を示した要部断面図
【図7】第2実施形態の給送装置周辺を示した要部側面図(a)、要部断面図(b)
【図8】シート材給送装置を備えた画像形成装置の概略断面図
【図9】従来の給送装置周辺を示した上視図
【図10】従来の給送カセットからの連続コピー状態を示した概略断面図
【図11】従来のシート材の給送および画像形成タイミングを示したチャート
【図12】従来の給送装置周辺を示した要部断面図
【図13】従来の給送カセットからの連続コピー状態を示した概略断面図
【符号の説明】
A …プリンタ部
AR …後側板
B …リーダー部
P …シート材
T,T″ …トナー
1Y,1M,1C,1Bk …画像形成部
2a,2b,2c,2d …感光ドラム
3a,3b,3c,3d …一次帯電器
4a,4b,4c,4d …現像装置
5a,5b,5c,5d …転写ブレード
7a,7b,7c,7d …露光装置
8 …中間転写ベルト
9 …駆動ローラ
10 …二次転写対向ローラ
11 …テンションローラ
12 …二次転写ローラ
13 …ベルトクリーニング装置
16 …定着装置
16a …定着ローラ
16b …加圧ローラ
17,17a,17b …給送カセット
17F …フック部
17K …ボス
17M …溝部
18 …搬送パス
19 …レジストローラ
20 …手差しカセット
21 …排出トレイ
22 …走査部
23 …光学レンズ系
24 …CCD
25,25a,25b …給送ローラ
26,26a,26b …分離ローラ対
28a …中板
28p …回動中心線
31a,31b …給送センサ
34 …ドロアーコネクタ
36 …コネクタ
40 …ラスト紙後端検知手段
41 …センサレバー
41F …遮光部
41S …シート材検知部
42 …光学式センサ
43 …支持台
43H …勘合穴
44 …圧縮バネ
61 …後端規制部材
61C …爪部
61P …センサ支持部
61W …壁
64 …ギア
65 …ラック
65F …フック部
65S …フラグ部
66 …固定軸
67 …引っ張りバネ
70 …制御手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、異なるサイズのシート材を積載可能な積載手段からシート材を給送するシート材給送装置に関し、電子写真方式などによって画像形成を行う複写機、プリンタ等の画像形成装置に用いられるシート材給送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、電子写真方式の複数色又はフルカラーの画像形成装置として、各色毎に応じて像担持体を1列に複数配列し、各像担持体上に形成された各色のトナー像を中間転写体に順次重ね合わせてカラー画像を形成する、いわゆるインライン型の画像形成装置が実用化されている。
【0003】
図9,図10を用いて従来の画像形成装置におけるシート材給送部のシート材有無検知センサに関わる詳細な説明をする。図9は給送ローラ25a、分離ローラ対26a、給送カセット17a周辺部の上視図である。
【0004】
給送カセット17aにはシート材の後端部を規制する後端規制部材61aを設けている。後端規制部材61aは給送カセット17aに設けた溝17Mに爪部61Cを差し込むことによってシート材Pの搬送方向長さに応じた位置に固定され、シート材Pを給送可能な位置に維持させている。また、積載されたシート材Pのサイズ情報は不図示の手段によってユーザーによる手動または後端規制部材61aの移動に応じて自動で画像形成装置に検知されるようになっている。積載されたシート材Pは給送ローラ25aに給送され、分離ローラ対26aによって確実に1枚に分離し、画像形成部方向へ搬送される。そしてシート材上面が一定量以上下がると、不図示の駆動源によって中板28aが回動中心線28pを中心に一定角度図8中反時計回り方向に回動し、最上位のシート材が給送可能な位置を維持する。そしてシート材がなくなるとシート材有無検知センサアーム27aが中板28aの穴29aに落ち込み、センサアーム27aの奥側の遮光部27faが光学式センサ30aを遮光し、シート材無しを検知する。
【0005】
しかし、従来の画像形成装置においては以下のような不具合があった。図10は従来の画像形成装置において給送カセット17aから連続コピー動作中の状態を示した図である。詳細は先行シート材P1がトナー画像T1を二次転写開始直前で、次のシート材P2に転写するイエロートナー画像の一次転写を開始した後の状態を示した断面図である。この図のようにシート材P1の後端がシート材有無検知センサを構成するセンサアーム27aを抜ける前にイエロートナー画像を一次転写してしまうと、シート材P1が給送カセット17a内のラスト紙(最下位のシート材)であった場合に、中間転写ベルト8および感光ドラム2a上のイエロートナーは以下のような不具合を起こす。このトナーが装置本体内を汚したり、無駄なトナーの消費や、このトナーを処理するためのベルトクリーニング装置13の廃トナー収納のための容積を拡大しなければならないといった不具合があった。
【0006】
以上のような不具合を発生させる条件は、例えば、画像形成速度V1とシート材搬送速度V2の関係がV1=V2である場合、イエロー画像形成部1Yの現像位置から二次転写部までの距離L1と先行トナー画像T1の先頭から次のトナー画像T2の先頭までの距離L4または先行シート材P1から次のシート材P2の先頭までの距離(=L4)の関係がL1>L4であることと、シート材有無検知センサを構成するセンサアーム27aからシート材給送部を通して二次転写部までの距離L2とシート材P1の搬送方向長さL3の関係がL3>L2であれば、先行シート材P1の後端がシート材有無検知センサを構成するセンサアーム27aを抜ける前にトナー画像T2の現像を開始する。なお、図10中L5は給送センサ31aからシート材有無検知センサを構成するセンサアーム27aまでの距離である。
【0007】
上記した不具合を無くすためには、トナーを現像する以前に給送カセット17a内にシート材があることを確認しなければならない。図11に給送カセット17aから給送した場合のカラー画像形成のシーケンスの一例を示す。図中aのタイミング以前では給送動作は開始できるにもかかわらず、シート材有無検知センサを構成するセンサアーム27aの位置を先のシート材の後端が通過していないため、次のシート材の有無を判断できない。従って次のシート材が有りでもそのシート材に対するイエロートナーを現像することができない。このように給送シート材同士の間隔(以下、給紙間隔)t1が大きくなり、コピー速度が遅くなったり、これをカバーするために給送速度を早くすると、駆動源の大型化、トルクアップやシート材搬送制御の複雑化を招いていた。
【0008】
更に上記した不具合を解決するために次のような構成が考えられている。
【0009】
図12はシート材有無検知センサを給送カセット内のシート材後端側(搬送方向下流側)へ寄せて、シート材の有無をより早く検知することで、小さい給紙間隔を実現している。図13(a),(b)は給送カセットの下方にシート材有無検知センサがないもの(図13(a)参照)と、あるもの(図13(b)参照)における上記不具合を発生させないための最短の連続コピー状態を示したものである。ともにシート材P1の後端を検知した直後の状態であり、図13(b)の場合の距離L4(連続して転写するトナー画像トップとトップの間隔)の方が図13(a)の距離L4より短いことがわかる。すなわち、コピー速度を早くすることができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図12に示したシート材有無検知センサ(ラスト紙後端検知手段)は給送カセット17a,17bの下方に反射式光学センサ32a,32bを本体前後側板(不図示)の間にとおしたステー33a,33b上に支持し、各給送カセット底面内に設けた穴17Ha,17Hbを通して検知している。そのため、給送カセットが複数の紙サイズ(搬送方向長さ)に対応可能なカセットの場合は、その最小サイズ紙に合わせた位置にしなければならず、紙サイズが大きくなった場合には、やはり給紙間隔を大きくしてしまうという不具合を発生させてしまっていた。または複数の紙サイズに対応するために複数の光学式センサを設けなければならなず、該センサの増加により高価になってしまうという不具合を発生させてしまっていた。
【0011】
また、図12に示す装置では、シート材の給送が開始されてから該シートサイズに応じた任意の時間(各サイズのシート材の後端がセンサ位置に至るまでの時間)が経過した後に、前記センサによってシート材有りを検知することで、次のシート材の画像形成動作を開始するため、図13(b)に示すように、最小サイズのシート材の場合は良いが、該カセットに積載したシート材のサイズが大きくなる程、前記シート材の給送が開始されてから前記センサによってシート材の有無を検知するまでの時間が長くなってしまうという問題があった。更に、その検知後に次の画像形成動作が開始されることとなるため、先に形成されたトナー画像と次に形成されるトナー画像との間隔(例えば、図10に示す先行トナー画像T1と次のトナー画像T2との間隔)が広がってしまい、これにタイミングを合わせて給送されるシート材の間隔(給紙間隔)が広がってしまうこととなるため、生産性が低下するという問題があった。
【0012】
そこで本発明の目的は、シート材のサイズによらず、シート材の間隔を小さくし、高生産性を実現する構成を安価に提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、異なるサイズのシート材を積載可能な積載手段と、前記積載手段からシート材を給送する給送手段と、前記シート材のサイズに応じて移動可能であって前記積載手段に積載されたシート材の搬送方向後端を支持する後端規制部材と、前記積載手段に積載されたシート材の搬送方向後端を検知するシート材後端検知手段と、を有し、前記シート材後端検知手段を前記後端規制部材に配置すると共に、前記シート材後端検知手段によるシート材の検知が、シート材のサイズにかかわらず、シート材毎に、該シート材の給送開始から一定時間後に行われることを特徴とする。
【0014】
上記構成によれば、シート材のサイズに左右されず、シート材の間隔を小さくすることができ、高生産性を実現する構成を安価に提供することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【0016】
〔第1実施形態〕
図1、図2を用いて本発明の第1実施形態を説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係るシート材給送部周辺を示した上視図および断面図であり、図2は、同様に給送部周辺を示した要部断面図である。また、図8は本実施形態に係るシート材給送部を有する画像形成装置の一例を示す概略構成図である。なお、本実施形態では、画像形成装置として、電子写真方式でインライン型の中間転写体を有するフルカラー画像形成装置(図ではフルカラー複写機)を例示している。
【0017】
この画像形成装置は、プリンタ部Aとリーダー部Bからなり、プリンタ部Aには、イエロー色の画像を形成する画像形成部1Yと、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部1Mと、シアン色の画像を形成する画像形成部1Cと、ブラック色の画像を形成する画像形成部1Bkの4つの画像形成部(画像形成ユニット)を備えており、これら4つの画像形成部1Y,1M,1C,1Bkは一定の間隔において一列に配置される。
【0018】
各画像形成部1Y,1M,1C,1Bkには、それぞれ像担持体としてのドラム型の電子写真感光体(以下、感光ドラムという)2a,2b,2c,2dが設置されている。各感光ドラム2a,2b,2c,2dの周囲には、一次帯電器3a,3b,3c,3d、現像装置4a,4b,4c,4d、転写手段としての転写ブレード5a,5b,5c,5d、がそれぞれ配置されており、一次帯電器3a,3b,3c,3dと現像装置4a,4b,4c,4d間の上方には露光装置7a,7b,7c,7dがそれぞれ設置されている。
【0019】
各現像装置4a,4b,4c,4dには、それぞれイエロートナー、シアントナー、マゼンタトナー、ブラックトナーが収納されている。
【0020】
各感光ドラム2a,2b,2c,2dは、負帯電のOPC感光体でアルミニウム製のドラム基体上に光導電層を有しており、駆動装置(不図示)によって矢印方向(図における反時計回り方向)に所定のプロセススピードで回転駆動される。
【0021】
一次帯電手段としての一次帯電器3a,3b,3c,3dは、帯電バイアス電源(不図示)から印加される帯電バイアスによって各感光ドラム2a,2b,2c,2d表面を負極性の所定電位に均一に帯電する。
【0022】
現像装置4a,4b,4c,4dは、それぞれ各感光ドラム2a,2b,2c,2d上に形成される各静電潜像に各色のトナーを付着させてトナー像として現像(可視像化)する。
【0023】
転写手段としての転写ブレード5a,5b,5c,5dは弾性部材で構成されており、各一次転写部にて無端ベルト状の中間転写体(以下、中間転写ベルトという)8を介して各感光ドラム2a,2b,2c,2dに当接している。中間転写ベルト8は、駆動ローラ9、二次転写対向ローラ10、テンションローラ11間に張架されており、駆動ローラ9の駆動によって矢印方向(図における時計回り方向)に回転(移動)される。中間転写ベルト8は、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム、ポリフッ化ビニリデン樹脂フィルム等のような誘電体樹脂によって構成されている。
【0024】
二次転写対向ローラ10は、中間転写ベルト8を介して二次転写ローラ12と当接して、二次転写部を形成している。二次転写ローラ12は、中間転写ベルト8に接離自在に配置されている。中間転写ベルト8の外側でテンションローラ11近傍には、中間転写ベルト8表面に残った転写残トナーを除去して回収するベルトクリーニング装置13が設置されている。また、二次転写部の被転写材(シート材)Pの搬送方向下流側には、定着ローラ16aと加圧ローラ16bを有する定着装置16が設置されている。
【0025】
露光装置7a,7b,7c,7dは、リーダー部Bからそれぞれ入力される画像情報の時系列電気デジタル画像信号に対応した発光を行うLED等で構成され、各感光ドラム2a,2b,2c,2dに露光をすることによって、各一次帯電器3a,3b,3c,3dで帯電された各感光ドラム2a,2b,2c,2d表面に画像情報に応じた各色の静電潜像を形成する。
【0026】
リーダー部Bには、原稿(不図示)の画像に光を照射して走査する走査部22を有し、走査部22からの走査光(原稿からの反射光)は光学レンズ系23を介してCCD24に入力され電気信号に変換され、色分解等の処理を施してプリンタ部Aの各露光装置7a,7b,7c,7dに入力される。
【0027】
次に、上記した画像形成装置による画像形成動作について説明する。
【0028】
画像形成開始信号が発せられると、所定のプロセススピードで回転駆動される各画像形成部1Y,1M,1C,1Bkの各感光ドラム2a,2b,2c,2dは、それぞれ一次帯電器3a,3b,3c,3dによって一様に負極性に帯電される。そして、露光装置7a,7b,7c,7dは、リーダー部Bから入力されるカラー色分解された画像信号をLEDから照射し、各感光ドラム2a,2b,2c,2d上に各色の静電潜像を形成する。
【0029】
そして、まず感光ドラム2a上に形成された静電潜像に、感光ドラム2aの帯電極性(負極性)と同極性の現像バイアスが印加された現像装置4aによりイエローのトナーを付着させて、トナー像として可視像化する。このイエローのトナー像は、感光ドラム2aと転写ブレード5a間の一次転写部にて一次転写バイアス(トナーと逆極性(正極性))が印加された転写ブレード5aにより、回転(移動)している中間転写ベルト8上に一次転写される。
【0030】
イエローのトナー像が転写された中間転写ベルト8は画像形成部1M側に回転(移動)される。そして、画像形成部1Mにおいても、前記同様にして感光ドラム2bに形成されたマゼンタのトナー像が、中間転写ベルト8上のイエローのトナー像上に重ね合わせて、一次転写部にて転写される。
【0031】
以下、同様にして、中間転写ベルト8上に重畳転写されたイエロー、マゼンタのトナー像上に画像形成部1C,1Bkの感光ドラム2c,2dで形成されたシアン、ブラックのトナー像を各一次転写部にて順次重ね合わせて、フルカラーのトナー像Tを中間転写ベルト8上に形成する。
【0032】
そして、中間転写ベルト8上のフルカラーのトナー像先端が二次転写対向ローラ10と二次転写ローラ12間の二次転写部に移動されるタイミングに合わせて、シート材給送部から給送される被転写材(シート材)Pが、レジストローラ19により二次転写部に搬送される。すなわち給送カセット17a,17b(又は手差しカセット20)から選択されて、給送ローラ25a,25b、分離ローラ対26a,26bにより搬送パス18を通して給送される被転写材(シート材)Pが、レジストローラ19により二次転写部に搬送される。この際、二次転写ローラ12を中間転写ベルト8を介して二次転写対向ローラ10に当接させる。そして、二次転写部に搬送された被転写材Pに、二次転写バイアス(トナーと逆極性(正極性))が印加された二次転写ローラ12によりフルカラーのトナー像が一括して二次転写される。
【0033】
フルカラーのトナー像が形成された被転写材Pは、定着装置16に搬送されて、定着ローラ16aと加圧ローラ16b間の定着ニップ部でフルカラーのトナー像を加熱、加圧して被転写材P表面に熱定着した後に排出トレイ21上に排出して、一連の画像形成動作を終了する。
【0034】
中間転写ベルト8上に残った二次転写済トナーT″等は、ベルトクリーニング装置13によって除去され回収する。
【0035】
次に図1を用いて上記画像形成装置におけるシート材給送部のシート材後端検知手段に関わる詳細な説明をする。図1(a)は給送ローラ25a、分離ローラ対26a、給送カセット17a周辺部の上視図、図1(b)は同断面図である。
【0036】
上記画像形成装置におけるシート材給送部は、積載手段としての給送カセット17a,17bが、シート材を給送可能な第1の位置とシート材を補給可能な第2の位置に移動可能、具体的には装置本体に対して着脱可能となっている。なお、前記給送カセット17aは、画像形成装置本体に対して着脱可能であり、一方、前記給送カセット17bは、画像形成装置本体に対して取り付け取り外し可能なシート材給送部に対して着脱可能となっている。本発明はいずれのシート材給送部にも適用可能である。以下、これら給送カセットを給送カセット17として、本発明を適用した実施の形態を例示して説明する。
【0037】
給送カセット17は、図1に示すように、シート材のサイズに応じて移動可能であってカセットに積載されたシート材の搬送方向後端を支持する後端規制部材61と、カセットに積載されたシート材の後端を検知するシート材後端検知手段40と、を有している。
【0038】
前記後端規制部材61は、給送カセット17に設けた溝部17Mに爪部61Cを差し込むことによってシート材Pのサイズ(搬送方向長さ)に応じた位置に固定され、シート材Pを給送可能な位置に維持させている。また、積載されたシート材Pのサイズ情報は不図示の手段によってユーザーによる手動または後端規制部材61の移動に応じて自動で画像形成装置に検知されるようになっている。
【0039】
この給送カセット17に積載されたシート材Pは、給送手段によって画像形成部に向けて搬送される。すなわち、給送ローラ25によって繰り出され、分離ローラ対26によって確実に1枚に分離され、画像形成部方向へ搬送される。そしてシート材上面が一定量以上下がると、不図示の駆動源によって中板28aが回動中心線28pを中心に一定角度図中反時計回り方向に回動し、最上位のシート材が給送可能な位置を維持する。
【0040】
前記シート材後端検知手段40は、前記給送カセット17に積載されたシート材の最下位のシート材である最終シート材の搬送方向後端を検知する最終シート材後端検知手段(以下、ラスト紙後端検知手段)であり、前記後端規制部材61に配置されている。
【0041】
図1に示したラスト紙後端検知手段40では、シート材後端規制部材61のセンサ支持部61Pにレバー部材としてのセンサレバー41を支持している。前記後端規制板奥側の壁61Wには光学式センサ42と給送カセット17が装置本体に収納された時にセンサに電源を供給するドロアーコネクタ34を設けてあり、後端規制部材61と共に移動可能となっている。画像形成装置本体奥側の後側板ARには前記ドロアーコネクタ34と連結するコネクタ36が設けてある。センサレバー41のシート材P側にはシート材検知部41Sがあり、シート材が積載される前後で図1(b)中に示した破線位置から実線位置に回動する。この回動に伴って係合部材としての遮光部41Fが光学式センサ42を遮光するようになっている。
【0042】
後端規制部材61は、前述したようにシート材Pのサイズ(搬送方向長さ)に応じた、給送カセット17の溝部17Mに爪61Cを挿入することで移動可能としつつ、一定位置に固定される。また前記後端規制部材61と給送カセット17にはセンサレバー41Sがシート材Pによって押し下げられた場合に潜り込む空間(溝)61M,17Nがそれぞれ設けられ、シート材Pのサイズが変わり後端規制部材の位置が変わってもセンサレバー41が正常に機能するようになっている。
【0043】
次に図2(a),(b)を用いて従来例と第1実施形態のラスト紙後端検知手段におけるラージサイズシート材の連続コピー動作中の搬送状態を説明する。詳しくは先行シート材P1がラスト紙後端検知手段にその後端を検知された瞬間であり、次のシート材P2に対して現像可能となる直前の状態を示している。ここで図2(a),(b)において中間転写ベルト8の搬送速度V1とシート材の搬送速度V2の関係はV1=V2とし、また連続するトナー画像のトップとトップの間隔L4,L4′は、ラスト紙後端検知手段によって給送カセット内にシート材無しと検知した場合には現像を開始しない。一方、シート材有りと検知した直後に現像可能であり、画像形成動作を開始するものとする。
【0044】
すなわち、前記ラスト紙後端検知手段40からの情報に基づいて前記画像形成部の制御を行う制御手段70(図8参照)が、シート材のサイズにかかわらず、シート材毎に、該シート材の給送開始から一定時間後(本実施形態では、給送開始直後)に行われる前記ラスト紙後端検知手段40によるシート材の検知において、シート材有りと検知した場合は、直ちに前記画像形成部により次の画像形成動作を開始し、シート材無しと検知した場合は、前記画像形成部を停止する制御を行うものとする。
【0045】
この制御動作の流れは、図4のフローチャートに示す通りである。すなわち、図4に示すように、コピースタート後、ステップS1にてシート材の給送が開始されると、ステップS2にてラスト紙後端検知手段によるシート材の有無検知が行われ、ステップS3にてシート材有りと検知されると、コピー設定枚数分、画像形成動作が行われる(ステップS4,5)。一方、ステップS3にてシート材無しと検知されると、直ちに画像形成部が停止され、画像形成動作は行われない。
【0046】
図2(a),(b)を比較してわかるように転写ベルト上の隣り合うトナー画像の先端間距離、すなわち従来例の距離L4と本実施形態の距離L4′を比較すると、本実施形態の距離L4′の方が長さΔだけ短い(短くできる)。すなわち図3のタイミングチャートに示すように、本実施形態によれば、先のシート材と次のシート材の間隔t2を、従来の給紙間隔(図11のt1)より短くすることができ、コピー速度を早くすることができる。
【0047】
上述したように後端規制部材61にラスト紙後端検知手段40を設ければ、従来のシート材給送装置に設けたシート材有無検知センサ(図10中27a)は必要なくなり、また給送カセットに積載したシート材のうち、最下位のシート材である最終シート材(ラスト紙)を給送した後のシート材の有無を、前記シート材有無検知センサと比べて早く検知できる。また、本体前後側板に通したステー上に固定された場合(図12に示す給送カセットの最小紙サイズ位置に固定された従来例)と比較して、シート材のサイズに左右されず、速やかにシート材の有無を検知することができる。図3はこの場合(本実施形態)のタイミングチャートを示している。この図3においてはbのタイミングで次のシート材の後端を検知でき、それ以降に現像(画像形成動作を開始)することができるので、シート材のサイズに左右されない理想的な給紙間隔(図3のt2)を実現することができる。前述したように、図3から従来例(図11)の間隔t1に対して本実施形態の間隔t2が短くなっていることがわかる。なお、図3中L6は図1に示した給送センサ31からラスト紙後端検知手段40までの距離である。また、本実施形態のラスト紙後端検知手段では、本体間にステーを通してそこに反射式センサを支持したもの(図12参照)と比較して、ステーを必要としない分、省スペースで低コストな構成となっている。
【0048】
従って、本実施形態によれば、シート材のサイズに左右されず、シート材の間隔を小さくすることができ、高生産性を実現する構成を安価に提供することができる。
【0049】
〔第2実施形態〕
本発明の第2実施形態を、図5,図6,図7を用いて説明する。図5は、本発明の第2実施形態に係るシート材給送部周辺を示した上視図である。図6は図5中のB−B断面図、図7(a)は図5中のC矢視図、図7(b)は図5中のD−D断面図である。なお、図5,図6,図7において図8に示した画像形成装置と同一部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【0050】
図5においては給送カセット17内におけるラスト紙後端検知手段の構成に関しては第1実施形態と同様であり、その説明は省略する。ここでは第1実施形態と異なる構成であるラスト紙後端検知レバー41の給送カセット17の奥側(図5中上側)の構成に関してのみ説明する。
【0051】
前記レバー41の奥側には、該レバーの回動に同期して移動する係合部材が構成されている。すなわち、前記レバー41の奥側にはギア64が前記レバーに同期して回転するように固定支持または一体成型されている。次に図6,図7(a)において給送カセット17にはラック65が2個の固定軸66で左右方向に水平移動可能に支持され、一方がラック65のフック部65Fと他方が給送カセット17のフック部17Fに掛けられた引っ張りバネ67によって図6中右方向に極めて小さい力で付勢され、軸66によって一定位置に固定されている。ラック65には前奥方向に伸びたフラグ部65Sが一体で形成されている。
【0052】
次にラック65に設けたフラグ部65Sと光学式センサ(フォトセンサ)42の位置決め方法及び手段に関して説明する。光学式センサ42は、給送カセットが着脱可能な装置本体側に設けられている。すなわち、光学式センサ42は支持台43に支持され、支持台43は圧縮バネ44を介して本体後側板ARに前奥方向(図5中上下方向)にある程度移動可能に支持されている。支持台43の手前側(カセット側)には図7(b)に示したように勘合穴43Hが2ヶ所設けてある。一方、給送カセット17奥側(本体後側板側)には図6に示すようにボス17Kが2ヶ所設けてある。
【0053】
給送カセット17が画像形成装置本体に収納された場合、前記カセットボス部17Kがセンサ支持台43の勘合穴43Hに挿入されることで、ラックフラグ部65Sとフォトセンサ42が正確に位置決めされる。
【0054】
次に本実施形態のラスト紙後端検知手段および動作について説明する。
【0055】
給送カセット17にシート材Pを積載すると、図6に示すようにセンサレバー41が図中破線で示すように反時計回り方向に回動し、これに同期してギア64が回転する。このギア64の回転によって図中右方向に極めて小さい力で付勢されているラック65は左方向に移動し、ラックに一体に設けられたフラグ部65Sも同期して左方向に移動する。この状態で給送カセット17aが装置本体に収納されると、カセット側のフラグ部65Sが本体側の光学式センサ(フォトセンサ)42を遮光する。これによりシート材Pの有無を検知することができる。
【0056】
各サイズ毎の最適な給紙間隔の制御方法は図4のタイミングチャート、図5のフローチャートを用いて第1実施形態で説明したものと同等なので、ここでは説明は省略する。
【0057】
本発明の第2実施形態によれば、第1実施形態の効果に加えて更に次のような効果が得られる。第2実施形態に係る給送カセット17には電気部品がないので、そのための電気束線やドロアコネクタのような高額部品が必要なくなり、簡単な構成で低コストのラスト紙後端検知手段が実現される。
【0058】
〔他の実施形態〕
前述した実施形態では、感光ドラム等を有する画像形成部を4つ備えた画像形成装置を例示しているが、この使用個数は限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。また、カラー画像形成装置を例示しているが、モノクロ画像形成装置であっても良い。
【0059】
また前述した実施形態では、画像形成装置として複写機を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばプリンタ、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、転写媒体担持体としての転写搬送ベルトを使用し、該転写搬送ベルトに担持された記録シート等の転写媒体に各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置であっても良く、該画像形成装置に用いられるシート材給送装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【0060】
また前述した実施形態では、記録方式として電子写真方式を例示したが、これに限定されるものではなく、例えばインクジェット方式等の他の記録方式であっても良い。
【0061】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、シート材後端検知手段を後端規制部材に配置すると共に、前記シート材後端検知手段によるシート材の検知が、シート材毎に、該シート材の給送開始から一定時間後に行われるので、シート材のサイズに左右されず、コピーの高生産性を実現することができる。
【0062】
また、前記シート材後端検知手段を、積載手段に積載されるシート材の下面に接触することで回動するレバー部材と、前記レバー部材の回動に同期して移動する係合部材と、前記係合部材によってON/OFFする光学式センサと、からなる最終シート材後端検知手段とすることにより、省スペースな構成の最終シート材後端検知手段が可能となる。
【0063】
更に、前記シート材後端検知手段を構成する前記光学センサを装置本体側に配置し、前記光学センサが、シート材を給送可能な第1の位置とシート材を補給可能な第2の位置に移動可能な積載手段が前記第1の位置にある時に、前記係合部材によってON/OFFする構成とすることにより、画像形成装置本体に対して着脱する積載手段が電気部品をもたず、更に低コストな構成の最終シート材後端検知手段が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態の給送装置周辺を示した上視図(a)、要部断面図(b)
【図2】従来の給送カセットからの連続コピー状態を示した概略断面図(a)、第1実施形態の給送カセットからの連続コピー状態を示した概略断面図(b)
【図3】第1実施形態のシート材の給送および画像形成タイミングを示したチャート
【図4】第1実施形態の画像形成制御動作を示したフローチャート
【図5】第2実施形態の給送装置周辺を示した上視図
【図6】第2実施形態の給送装置周辺を示した要部断面図
【図7】第2実施形態の給送装置周辺を示した要部側面図(a)、要部断面図(b)
【図8】シート材給送装置を備えた画像形成装置の概略断面図
【図9】従来の給送装置周辺を示した上視図
【図10】従来の給送カセットからの連続コピー状態を示した概略断面図
【図11】従来のシート材の給送および画像形成タイミングを示したチャート
【図12】従来の給送装置周辺を示した要部断面図
【図13】従来の給送カセットからの連続コピー状態を示した概略断面図
【符号の説明】
A …プリンタ部
AR …後側板
B …リーダー部
P …シート材
T,T″ …トナー
1Y,1M,1C,1Bk …画像形成部
2a,2b,2c,2d …感光ドラム
3a,3b,3c,3d …一次帯電器
4a,4b,4c,4d …現像装置
5a,5b,5c,5d …転写ブレード
7a,7b,7c,7d …露光装置
8 …中間転写ベルト
9 …駆動ローラ
10 …二次転写対向ローラ
11 …テンションローラ
12 …二次転写ローラ
13 …ベルトクリーニング装置
16 …定着装置
16a …定着ローラ
16b …加圧ローラ
17,17a,17b …給送カセット
17F …フック部
17K …ボス
17M …溝部
18 …搬送パス
19 …レジストローラ
20 …手差しカセット
21 …排出トレイ
22 …走査部
23 …光学レンズ系
24 …CCD
25,25a,25b …給送ローラ
26,26a,26b …分離ローラ対
28a …中板
28p …回動中心線
31a,31b …給送センサ
34 …ドロアーコネクタ
36 …コネクタ
40 …ラスト紙後端検知手段
41 …センサレバー
41F …遮光部
41S …シート材検知部
42 …光学式センサ
43 …支持台
43H …勘合穴
44 …圧縮バネ
61 …後端規制部材
61C …爪部
61P …センサ支持部
61W …壁
64 …ギア
65 …ラック
65F …フック部
65S …フラグ部
66 …固定軸
67 …引っ張りバネ
70 …制御手段
Claims (5)
- 異なるサイズのシート材を積載可能な積載手段と、
前記積載手段からシート材を給送する給送手段と、
前記シート材のサイズに応じて移動可能であって前記積載手段に積載されたシート材の搬送方向後端を支持する後端規制部材と、
前記積載手段に積載されたシート材の搬送方向後端を検知するシート材後端検知手段と、
を有し、
前記シート材後端検知手段を前記後端規制部材に配置すると共に、前記シート材後端検知手段によるシート材の検知が、シート材のサイズにかかわらず、シート材毎に、該シート材の給送開始から一定時間後に行われることを特徴とするシート材給送装置。 - 前記シート材後端検知手段は、前記積載手段に積載されるシート材の下面に接触することで回動するレバー部材と、前記レバー部材の回動に同期して移動する係合部材と、前記係合部材によってON/OFFする光学式センサと、からなる最終シート材後端検知手段であることを特徴とする請求項1に記載のシート材給送装置。
- 前記積載手段はシート材を給送可能な第1の位置とシート材を補給可能な第2の位置に移動可能であり、前記シート材後端検知手段を構成する前記光学センサを装置本体側に配置し、前記光学センサは、前記積載手段が前記第1の位置にある時に、前記係合部材によってON/OFFすることを特徴とする請求項2に記載のシート材給送装置。
- シート材に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段に向けてシート材を給送する請求項1〜3のいずれか1項に記載のシート材給送装置と、を有することを特徴とする画像形成装置。
- 前記画像形成装置は、前記シート材後端検知手段からの情報に基づいて前記画像形成手段の制御を行う制御手段を有し、
前記シート材毎に、該シート材の給送開始から一定時間後に行われる前記シート材後端検知手段によるシート材の検知において、シート材有りと検知した場合は、直ちに前記画像形成手段により次の画像形成動作を開始し、シート材無しと検知した場合は、前記画像形成手段を停止する制御を行うことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
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JP2008013338A (ja) * | 2006-07-07 | 2008-01-24 | Ricoh Co Ltd | 給送装置及びこれを備えた画像形成装置 |
-
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- 2002-06-25 JP JP2002184472A patent/JP2004026393A/ja active Pending
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