JP3608759B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置あるいはそれらの複合機等の画像形成装置に関し、特に画像形成部にて片面に画像形成を受けた用紙を中間トレイに一時収納して再び画像形成部に送り出して裏面に画像形成を行う画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の両面複写機能を備えた画像形成装置は、画像形成部において片面に画像形成を受けた用紙を排出せずに、中間トレイに一時収納して、再び画像形成部に送り出して裏面に画像を形成することにより自動的に両面に画像形成を行う構成、機能を備えている。
図７及び図８は従来の両面複写機能を備えた画像形成装置の全体概要図、及び中間トレイの要部斜視図であり、従来の両面画像形成装置について、更に、詳細に説明する。
この画像形成装置においては、電子写真式の画像形成部１０１に、ペーパバンク１０９から搬送路１１０を通って用Ｐ紙が搬送され、感光体１１１と転写分離装置１１２により感光体上のトナー像が用紙上に転写されてから定着器１１３で定着されて、片面コピーの場合は排紙部１１４から排紙される。
他方、両面コピーの場合、用紙は、定着器１１３で定着された後に、分岐爪１１５により案内されて中間トレイ１０２に排出されて一時収納されるが、収納される直前に、一対のＬ字形状の整合板１０３ａと整合板１０３ｂは図示の矢印Ａ方向の外側方向に移動して開いて、用紙の排出の障害にならないように退避する。
【０００３】
また、分岐爪１１５により中間トレイ側にガイド搬送されてきた用紙Ｐを中間トレイ１０２上に排出する時に、用紙が中間トレイ１０２から飛び出さないように、後端押し部材１０５が矢印Ｂ方向に移動可能に支持され、且つ垂直に突出した姿勢で配置されているので、用紙のサイズに合わせて、所定の位置に固定され、用紙の飛び出しを防止する。用紙Ｐの中間トレイ１０２上への排出が終了すると、一対の整合板１０３ａと整合板１０３ｂは矢印Ａ方向とは逆方向の内側方向に移動して中間トレイ上の用紙の両端縁に接した位置で閉じると同時に、寄せころ１１６が用紙上に下がって、用紙を給紙位置に寄せる動作を、用紙の排出毎に繰り返す。
こうして中間トレイ上に全用紙のストックが終了すると、裏面への画像形成の為の再給紙（最下部の用紙から中間トレイから排出する）が行われることになる。加圧部材１０６が用紙上に下がって用紙を給紙ころ１１７に押し付けて給紙が行われると、ベルトとローラとの組み合わせから成る分離部１１８により、セットされた複数枚の用紙が一枚ずつに分離給紙されて、用紙搬送路１０７、搬送路１１０を通り、画像形成部１０１の感光体１１１と転写分離装置１１２により裏面にコピーされ、定着器１１３で定着されて、両面にコピーされた用紙は排紙部１１４から排紙される。
そこで、このような両面コピーが多く作成されるようになったことに伴い、両面可能枚数の増加の要請も多くなっている。然し、画像形成装置で主に使用されているＦＲＲ分離方式又はベルト分離方式によって、セットされた複数枚の用紙を最下部から一枚づつ分離給紙する下給紙の場合は５０枚が限界であった。
【０００４】
そこで、下給紙タイプでありながら５０枚以上のスタックが可能な中間トレイを備えることにより、両面コピー枚数を増加させるようにした種々の画像形成装置が提案されて公知である。
例えば、中間トレイを複数段装備し、それぞれ行き先き指定及び給紙段として指定が出来るようにすることにより、両面複写枚数を増加することを可能にした画像処理装置は公知である（特開昭６２−２９３２５８号の公報を参照）。
又、両面複写モード時の複写時間短縮を図る為に、中間トレイに送りこまれる用紙を検知して、給紙ローラと分離コロとが用紙後端を挟持したまま駆動を停止するための検知信号を発生するセンサを設けるようにした技術も公知である（特開平３−２２７８８６号の公報を参照）。
更に、中間トレイから再給紙される用紙束を弾性体の給送量規制部材で上層部を規制しつつ、下層部のみを通過させることで、用紙束の先端を楔形状になるようにして、下送り給紙の信頼性を高めるようにした技術も公知である（特開平５−１２４７７４号の公報を参照）。
更に、用紙が再給紙トレイに進入する毎に幅方向に進退移動するジョガフェンスに連動して回動する押さえ板が、ジョガフェンスが用紙から離れたり近づく時に、用紙を上から抑えつけたり離れたりするようにして、次の用紙が再給紙トレイに進入しても再給紙トレイ上の用紙の搬送方向の整合性を良くするようにした技術も公知である（特開平５−１９３８１０号の公報を参照）。
更に、一つの中間トレイを複数に分割して用いることにより、使用頻度の高いサイズの用紙の収納枚数を装置の大型化をまねくことなく増やすことができ、また高速コピーの場合の収納性の向上を可能にしたり、様々なサイズのシートを中間トレイ上に位置決めした状態で保留し得るようにした技術も公知である（特開平６−４３７１０号、特開平６−２８９６７１号等の公報を参照）。
然し、従来のこのような画像形成装置においては、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が増加すると、新たな装置、新たな部材、新たなスペース等が必要になって大型化したり、コスト高になるだけでなく、作動時間が長くなり画像形成の生産性も悪く、駆動負荷も増加すると言う不具合が生じていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来の画像形成装置にあっては、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が増加すると、新たな装置、新たな部材、新たなスペース等が必要になり大型化したり、コスト高になるだけでなく、作動時間が長くなり画像形成の生産性も悪く、駆動負荷も増加すると言う問題があった。
そこで本発明の課題は、このような問題点を解決するものである。即ち、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が増加しても、新たな装置等を必要とせず大型化やコスト高になることもなく、画像形成の生産性も良く、駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することを目的にしている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、用紙上に画像を形成する画像形成部において片面に画像形成を受けた用紙を一時収納してから再び画像形成部に送り出して裏面に画像形成を行わせる中間トレイと、上記中間トレイに排出される片面画像形成済みの用紙の幅方向へ夫々進退移動することにより用紙束を整合する一対の整合手段と、上記整合手段で整合された用紙束を給紙方向に移動させる移動手段と、上記移動手段により給紙位置に移動された用紙束の上面を加圧する加圧手段と、を備えた画像形成装置であって、上記一対の整合手段は夫々複数束の用紙を上下の複数段に分けて収納する収納段を備え、下方の収納段に収納された全ての用紙が送り出された後で、整合手段が開放方向へ移動することにより上方の収納段に収納されていた用紙束を下方の収納段に落下収納させるように構成されていることを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、上記各整合手段は夫々収納段を有し、各収納段は収納段下と収納段上の２段構成を有し、各収納段下の対向間隙の底幅は、上記収納段上の対向間隙の底幅よりも狭いことを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の画像形成装置において、上記収納段から給紙される最終用紙を、下流側に位置する用紙搬送路に設けた検知手段によって検知することを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１、２又は３記載の画像形成装置において、上記一対の整合手段の内の一方に設けた収納段は、上記収納段上の外側フェンス面が、上記収納段下のフェンス面よりも幅方向外側に突出していることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１、２、３又は４記載の画像形成装置において、上記加圧手段が回動して上下方向位置を変更することにより、上記画像形成部から中間トレイに向けて搬送されてくる用紙の排紙方向を切り換え、中間トレイ上における用紙の収納位置を、上記収納段下又は上記収納段上のいずれかに切り換えることを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項１、２、３、４又は５記載の画像形成装置において、上記加圧手段は、上記収納段下に収納された用紙束の上面を加圧することを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５又は６記載の画像形成装置において、上記移動手段は、収納段上に収納された用紙束の先端縁を、給紙方向に向けて下方の用紙を先行させるような傾斜面を有することを特徴とする。
【０００７】
【作用】
上記のように構成された給紙装置は、請求項１においては、画像形成部で片面に画像が形成された用紙を一時収納した後に再び画像形成部に送り出す中間トレイを備えた画像形成装置に於て、中間トレイに装備した整合手段にて整合する複数束の用紙を、上下の複数段に分けた収納段に収納して給紙するようにしたので、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が大幅に増加したとしても、整合手段等の新たな装置等が必要でなく大型化やコスト高になることもなく、画像形成の生産性も良く、駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来る。
請求項２においては、画像形成部で片面に記録を受けた用紙を受入れて一時収納した後に再び画像形成部に送り出す中間トレイを備え、複数束の用紙を上下の複数段に分け、収納段下と収納段下の対向間隙の底幅よりも広い対向間隙を有する収納段上に夫々収納して給紙するようにしたので、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が大幅に増加しても、整合手段等の新たな装置等が必要でなく大型化やコスト高になることもなく、画像形成の生産性も良くなり、用紙の移動距離とその駆動所要時間も少なくなり駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来る。
【０００８】
請求項３においては、中間トレイに排出された用紙を整合手段で整合する際に、複数束の用紙を上下の複数段に分けた収納段に収納して給紙すると共に、収納段から給紙される最終用紙を用紙搬送路に設けた検知手段によって検知するようにしたので、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が大幅に増加しても、整合手段等の新たな装置等が必要でなく大型化やコスト高になることもなく、給紙動作が短縮されて画像形成の生産性も良く、駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来る。
請求項４においては、中間トレイに排出された用紙を整合手段で整合する際に、複数束の用紙を上下の複数段に分けた収納段に収納して給紙すると共に、一方の整合手段を構成する収納段上を収納段下よりも幅方向外側に広くなるようにしたので、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が大幅に増加しても、整合手段等の新たな装置等が必要でなく大型化やコスト高になることもなく、画像形成の生産性も良く、整合手段の開閉駆動が不要で駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来る。
【０００９】
請求項５においては、中間トレイに排出された用紙を整合手段で整合する際に、複数束の用紙を上下の複数段に分けた収納段に収納して給紙すると共に、加圧手段の回動により用紙の搬送方向を切り換えて、収納段下又は収納段上を選択するようにしたので、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が大幅に増加しても、整合手段等の新たな装置等が必要でなく大型化になることもなく、各整合手段への用紙の切り換えを加圧手段で兼用するから省スペースで低コストになり、画像形成の生産性も良く、駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来る。
請求項６においては、中間トレイに排出された用紙を整合手段で整合する際に、複数束の用紙を上下の複数段に分けた収納段に収納して給紙すると共に、加圧手段が収納段下に収納された用紙を加圧するようにしたので、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が大幅に増加しても、整合手段等の新たな装置等が必要でなく大型化やコスト高になることもなく、用紙のずれも防止され画像形成の生産性も良く、駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来る。
請求項７においては、中間トレイに排出された用紙を整合手段で整合する際に、複数束の用紙を上下の複数段に分けた収納段に収納すると共に、移動手段の前面に位置する傾斜面で給紙方向に下方の用紙が先行するようにして給紙するようにしたので、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が大幅に増加しても、整合手段等の新たな装置等が必要でなく大型化やコスト高になることもなく、確実に用紙の分離が行われ画像形成の生産性も良く、駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来る。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の一形態例の画像形成装置の全体構成略図、図２は中間トレイ部の要部斜視図である。同図に示す本発明の画像形成装置において、電子写真式の画像形成部１には、用紙（Ｐ）がペーパバンク９から搬送路１０を通り搬送され、感光体１１と転写分離装置１２との間位置において感光体上のトナー像を片面にコピーされ、定着器１３で定着されて、片面コピーの場合は排紙部１４から排紙されて排紙トレイ上に収納される。
他方、両面コピーを行う場合、用紙（Ｐ）は、上記定着器１３で定着された後に、点線位置に回動する分岐爪１５により中間トレイへ向かう経路に案内されて中間トレイ２上に排出されて一時収納されるが、収納される直前に、整合手段３としての一対の整合板３ａと整合板３ｂが矢印Ｃ方向の外側方向に移動して開いて、用紙（Ｐ）の排出の障害にならないようになっている。
各整合板３ａ、３ｂは、いずれも収納段４（収納段下４ａ、収納段上４ｂ）を有した階段状であり、中間トレイ２に排出されて整合される複数束の用紙（Ｐ）は、各整合板３ａ、３ｂに夫々設けられた下方の収納段下４ａと、上方の収納段上４ｂとに、それぞれ上下に分けて収納されるようになっている。
【００１１】
また、用紙（Ｐ）が分岐爪１５にてガイドされて中間トレイ上に排出される時に、用紙（Ｐ）が中間トレイ２から飛び出さないように、移動手段５の用紙（Ｐ）の後端押し部材が矢印Ｄ方向に移動可能に垂直姿勢で配置されていて、用紙（Ｐ）のサイズに合わせて、所定の位置に固定されるようになっている。
なお移動手段５の前面は、傾斜面５ａとなっているため、中間トレイ２上の用紙束の積層状態もこの傾斜面の形状に整合した状態となって、セットされた下方の用紙（Ｐ）が給紙方向に先行する楔形状となる。
用紙（Ｐ）の中間トレイ２への排出が終了すると、整合手段３としての一対の整合板３ａ、３ｂは矢印Ｃ方向と逆方向の内側方向に移動して閉じると同時に、寄せころ１６が軸１６ａを中心として回動して用紙上に下がって、用紙（Ｐ）を給紙位置に寄せる動作を、用紙（Ｐ）の排出毎に繰り返す。
中間トレイ上へのストックが終了すると裏面への画像形成の為の再給紙が最下部の用紙から行われることになる。回動軸６ａを中心として上下動する加圧部材６が下がって用紙（Ｐ）上を加圧すると同時に、用紙が給紙ころ１７に押し付けられて給紙ころの回転により給紙が行われると、分離部１８（ベルト１８ａとローラ１８ｂから成る）により、セットされた複数枚の用紙（Ｐ）を一枚ずつに分離して、用紙搬送路７、搬送路１０を通り、画像形成部１の感光体１１と転写分離装置１２により他面にもコピーされ、定着器１３で定着されて、両面にコピーされた用紙（Ｐ）は排紙部１４から排紙される。
【００１２】
図３は中間トレイの全体詳細を示す正面図であり、用紙（Ｐ）の後端押し部材（移動手段）５は、使用される用紙（Ｐ）のサイズに合わせた所定の位置に図示しない固定手段で固定されて待機している。
最初は、加圧手段６は、収納段４の下方の収納段下４ａ上に用紙（Ｐ）は排出して収納されるので、回動軸６ａを支点として回動して、図示の破線の回動位置に停止している。
例えば、収納段４の各々の収納段４ａ，４ｂ上に用紙（Ｐ）が５０枚ずつ収納可能であるとすると、５０枚まで収納段下４ａに収納される。収納される直前に、一対の整合板３ａと整合板３ｂは、図示の前後方向の外側方向に移動して、用紙（Ｐ）の排出の障害にならないように開いて、用紙（Ｐ）の排出が完了すると閉じて、寄せころ１６が回動軸１６ａを支点として矢印Ｅ方向に回動して下がって矢印Ｆ方向への回転によって、用紙（Ｐ）を給紙位置に寄せる動作を、用紙（Ｐ）の排出毎に繰り返えす。
下方の収納段下４ａに用紙（Ｐ）が５０枚まで収納されると、加圧手段６は、回動軸６ａを支点として矢印Ｇ方向（下降方向）に回動して、図示の実線の回動位置で、収納段下４ａに収納された用紙（Ｐ）を加圧した状態となり、用紙（Ｐ）の上面を押すことで、続いて行われる２段目の収納段上４ｂへの用紙（Ｐ）の収納時に、整合板３ａ、３ｂの前後方向の開閉によって、収納段下４ａに収納された用紙（Ｐ）がずれを起こすことを防止する。
【００１３】
加圧手段６が実線で示した下降状態にある時に、中間トレイへ向かう用紙（Ｐ）の搬送路は、２段目の収納段上４ｂの方向に切り換えられて、５１枚からは、２段目の上方の収納段上４ｂに収納される。つまり、加圧手段６の加圧部先端６Ａは三角形状となっており、破線で示した上昇位置にある時には、排出ローラ２０から排出される用紙を収納段下４ａ上に排出することを妨げないが、実線で示すように下降した時には、排出ローラ２０のニップ部から出た用紙は加圧部先端６Ａの上面に沿って排出される為、収納段下４ａ上には排出されない。その代わりに、加圧部先端６Ａの上面が用紙を収納段上４ｂ上に導くようにその形状が設計されている。
また、図３から明らかなように、収納段下４ａ上に積層される用紙束と、収納段上４ｂ上に積層される用紙束の給紙方向位置はずれており、前者の方が先方側に突出している。
２段目の収納段上４ｂに用紙（Ｐ）を収納する場合には、加圧手段６（加圧部先端６Ａの後端部）と移動手段５との間の距離（ｌ）が、用紙（Ｐ）サイズよりも３ｍｍ程度長い位置となるように移動手段５が移動して待機するので、寄せころ１６は動作しない。
【００１４】
１段目の収納段下４ａの排出時の移動手段５の待機位置は、加圧手段６の先端（Ｈ）から同様に（ｌ）だけ後方の位置にある。
整合板３ａ、３ｂは、１段目の収納段下４ａと同様に１枚毎に、図示の前後方向へ開閉するにより、用紙を整合する。
最終の用紙（Ｐ）が収納されると、両面の給紙が始まり、１段目の収納段下４ａの最下位の用紙（Ｐ）から給紙を行う。
２段目の収納段上４ｂに収納される用紙（Ｐ）束は、収納段上４ｂにより仕切られている為、用紙（Ｐ）の自重の影響を、１段目の収納段下４ａに収納される用紙（Ｐ）束に与えない。
１段目の収納段下４ａに収納された用紙（Ｐ）束は、寄せころ１６の寄せ動作によってすでに給紙位置に待機しており、加圧手段６も図示の実線の加圧状態にある。
【００１５】
１段目の収納段下４ａに収納された用紙（Ｐ）束の給紙の終了を、収納段下４ａに収納された用紙（Ｐ）の収納枚数をメモリーし、両面の給紙枚数と比較することで、１枚目の給紙される最終用紙（Ｐ）を検知し、最終用紙（Ｐ）の先端を用紙搬送路７に設けた検知手段８のセンサが検知すると、次に、上記加圧手段６を回動軸６ａを支点として図示の矢印Ｇ方向の逆方向に回動して上昇させて破線の状態にして、整合板３ａ、３ｂを図示の前後方向に開くことによって、２段目の収納段上４ｂに収納されていた用紙（Ｐ）束は、収納段下４ａに落される。その直後に、整合板３ａ、３ｂを図示の前後方向に再び閉じて、移動手段５を図示の矢印（Ｉ）方向に図示しない駆動手段で移動することによって、用紙（Ｐ）束が給紙位置に移動するようになっている。
【００１６】
移動手段５は、矢印Ｉ方向の移動方向に傾斜面５ａを有しているので、用紙（Ｐ）が収納段４の収納段下４ａ、２段目の収納段上４ｂに収納された状態で、下方の用紙（Ｐ）ほど、先端が給紙方向に先行して収納されている。
移動手段５が、矢印Ｉ方向の移動方向に移動する際にも、２段目の収納段上４ｂに収納された用紙（Ｐ）が、上記傾斜面５ａに倣って、給紙位置において分離に有利な状態を作りながら移動する。
従って、用紙（Ｐ）の移動距離は、約３０ｍｍ程度あれば上記挙動の実現は可能であり、従来技術では用紙（Ｐ）のサイズ以上、例えば、Ａ４横送りでは２１０ｍｍ以上必要だから、用紙（Ｐ）の移動距離とその駆動所要時間も少なく、上記中間トレイ２を使用した両面コピーの用紙（Ｐ）の枚数が増加しても、新たな装置等が必要でなく大型化やコスト高になることもなく、給紙動作が短縮されて画像形成の生産性も良く、駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来るようになった。
尚、整合板３ａ、３ｂ等の給紙方向長さを延長することによって、用紙（Ｐ）のサイズの制約をうけない画像形成装置を提供することも出来る。
【００１７】
図４の模式図によって、整合板３ａ、３ｂの図示の前後方向の開閉動作について、更に、詳しく説明する。通常の用紙（Ｐ）の１枚毎の整合時は、用紙（Ｐ）の幅（ｌ１）に対して、整合板３ａ、３ｂが前後方向に開いた状態での幅（ｌ２）は、若干広く、例えば、（ｌ２）＝（ｌ１）＋１０（ｍｍ）である。２段目の収納段上４ｂに収納されていた用紙（Ｐ）束を、収納段下４ａに落す（落下収納させる）ときは、用紙（Ｐ）の幅（ｌ１）に対して、上方の収納段上４ｂの対向間隙の底幅（Ｌ２）は、若干広く、例えば、（Ｌ２）＝（ｌ１）＋５（ｍｍ）まで、整合板３ａ、３ｂは各々矢印Ｋ方向とＭ方向（開放方向）に開くようになっている。図示の状態は、２段目の収納段上４ｂに収納されていた用紙（Ｐ）束を、収納段下４ａに落すときの開いた状態を示す。そのとき、下方の収納段下４ａの対向間隙の底幅（Ｌ１）は、上方の収納段上４ｂの対向間隙の底幅（Ｌ２）よりも狭く（Ｌ１＜Ｌ２）、下方の収納段下４ａが用紙（Ｐ）とオーバラップ（Ｊ）するように、下方の収納段下４ａの対向間隙の底幅（Ｌ１）を決め、整合板３ａ、３ｂが各々矢印Ｋ方向の逆方向とＭ方向の逆方向（閉止方向）に閉じるときの障害にならないようになっている。
【００１８】
図５は本発明の他の形態例の収納段の具体的な動作説明図であり、この形態例では整合板３ａ，３ｂの形状が異なっており、一方の整合板３ａの収納段上４ｂは下側の収納段下４ａよりも外側に突出しており、他方の整合板３ｂは、収納段下４ａの長さが内側に向かって長い略コ字状を有している。
図５（ａ）において、収納段下４ａに用紙（Ｐ）を収納した場合の、整合板３ａ、３ｂによる整合及び傾斜寄せころ１６ｂによる寄せる動作は、用紙（Ｐ）の１枚毎に行われるようになっている。
収納段下４ａに用紙（Ｐ）の収納が終了すると、２段目の収納段上４ｂに用紙（Ｐ）が収納される。そのとき、整合板３ａ、３ｂは閉じたままである。
整合板３ａ又は整合板３ｂのどちらか一方の用紙（Ｐ）の寄せ側の面における、２段目の収納段上４ｂのフェンス面（Ｎ）は、下方の収納段下４ａのフェンス面（Ｏ）よりも外側に、若干広く（寸法ｌ３分だけ）、例えば、５ｍｍ（ｌ３＝５ｍｍ）広くなっているから、整合板３ａ、３ｂは閉じたままでも、用紙（Ｐ）の排出の障害にならない。
次に、傾斜寄せころ１６ｂで、フェンス面（Ｎ）に寄せることにより、２段目の収納段上４ｂに用紙（Ｐ）の収納が終了すると、収納段下４ａに収納された用紙（Ｐ）束は給紙される。
【００１９】
図５（ｂ）において、収納段下４ａに収納された用紙（Ｐ）束の給紙が終了すると、整合板３ａ、３ｂは、各々矢印Ｋ方向とＭ方向に開き、２段目の収納段上４ｂに収納されていた用紙（Ｐ）束が矢印Ｑ方向の収納段下４ａに落ちて収納される。
図５（ｃ）において、収納段下４ａに落ちて収納された用紙（Ｐ）束は、その幅方向位置が（ｌ３）分ずれているが、整合板３ａ、３ｂが、各々矢印Ｋ方向の逆方向とＭ方向の逆方向に閉じられることによって、収納段下４ａに落ちて収納された用紙（Ｐ）束は、給紙直前には図示のように正しい位置に移動するようになっている。
【００２０】
図６は中間トレイの平面図であり、傾斜寄せころ１６ｂは、用紙（Ｐ）をフェンス面（Ｎ）に寄せられるように、給紙方向に対して若干、例えば約４度、傾斜している。
収納段下４ａに、用紙（Ｐ）を収納する時には、移動手段５は矢印Ｒの位置にあり、排出された用紙（Ｐ）は、傾斜寄せころ１６ｂによって、給紙位置まで、閉じた一対の整合板３ａと整合板３ｂに向けて（沿って）寄せられる。
２段目の収納段上４ｂに、用紙（Ｐ）を収納する時には、移動手段５は矢印Ｓの位置に移動し、排出された用紙（Ｐ）を整合板３ａのフェンス面（Ｎ）に寄せるのに充分な後退位置（距離（ｌ４）後退した位置）まで排出する。
次に、傾斜寄せころ１６ｂが下がって、用紙（Ｐ）を、整合手段３の整合板３ａのフェンス面（Ｎ）に寄せながら、加圧手段６に突き当てた後に（図３の状態）、上昇する。
従って、２段目の収納段上４ｂに収納される用紙（Ｐ）の整合に際しては、整合板３ａ、３ｂを開閉する必要がないから、中間トレイ２を使用した両面コピーの用紙（Ｐ）の枚数が増加しても、新たな装置等が必要でなく大型化やコスト高になることもなく、画像形成の生産性も良く、駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来るようになった。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、画像形成部で片面に画像が形成された用紙を一時収納した後に再び画像形成部に送り出す中間トレイを備え、この中間トレイに排出された用紙を整合手段で整合する際に、複数束の用紙を上下の複数段に分けた収納段に収納して給紙するようにしたので、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が大幅に増加しても、整合手段等の新たな装置等が必要でなく大型化やコスト高になることもなく、画像形成の生産性も良く、駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来るようになった。
請求項２の発明によれば、中間トレイに排出された用紙を整合手段で整合する際に、複数束の用紙を上下の複数段に分けた収納段下と収納段下の対向間隙の底幅よりも広い対向間隙を有する収納段上に収納して給紙するようにしたので、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が大幅に増加しても、整合手段等の新たな装置等が必要でなく大型化やコスト高になることもなく、画像形成の生産性も良く、用紙の移動距離とその駆動所要時間も少なくなり駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来るようになった。
【００２２】
請求項３の発明によれば、中間トレイに排出された用紙を整合手段で整合する際に、複数束の用紙を上下の複数段に分けた収納段に収納して給紙すると共に収納段から給紙される最終用紙を用紙搬送路に設けた検知手段によって検知するようにしたので、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が大幅に増加しても、整合手段等の新たな装置等が必要でなく大型化やコスト高になることもなく、給紙動作が短縮されて画像形成の生産性も良く、駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来るようになった。
請求項４の発明によれば、中間トレイに排出された用紙を整合手段で整合する際に、複数束の用紙を上下の複数段に分けた収納段に収納して給紙すると共に用紙の寄せ側における収納段上を収納段下よりも幅方向外側に広くなるようにした（収納段上のフェンスを収納段下のフェンスよりも幅方向外側に突出させた）ので、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が大幅に増加したとしても、整合手段等の新たな装置等が必要でなく大型化やコスト高になることもなく、画像形成の生産性も良く、整合手段の開閉駆動が不要で駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来るようになった。
【００２３】
請求項５の発明によれば、中間トレイに排出された用紙を整合手段で整合する際に、複数束の用紙を上下の複数段に分けた収納段に収納して給紙すると共に加圧手段の回動により収納段下又は収納段上を選択するようにした（加圧手段が中間トレイ上に排出されてくる用紙の収納方向を上下に仕分ける役割を果たす）ので、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が大幅に増加しても、整合手段等の新たな装置等が必要でなく大型化になることもなく、各整合手段への用紙の切り換えを加圧手段で兼用するから省スペースで低コストになり、画像形成の生産性も良く、駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来る。
請求項６の発明によれば、中間トレイに排出された用紙を整合手段で整合する際に、複数束の用紙を上下の複数段に分けた収納段に収納して給紙すると共に、加圧手段が選択した用紙が収納される収納段下に収納された用紙を加圧するようにしたので、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が大幅に増加しても、整合手段等の新たな装置等が必要でなく大型化やコスト高になることもなく、用紙のずれも防止され画像形成の生産性も良く、駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来るようになった。
請求項７の発明によれば、中間トレイに排出された用紙を整合手段で整合する際に、複数束の用紙を上下の複数段に分けた収納段に収納すると共に移動手段の傾斜面で給紙方向に下方の用紙が先行するようにして給紙するようにしたので、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が大幅に増加しても、整合手段等の新たな装置等が必要でなく大型化やコスト高になることもなく、確実に用紙の分離が行われ画像形成の生産性も良く、駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来るようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態例の画像形成装置の概略を説明する説明図。
【図２】図１の画像形成装置の要部を説明する斜視図。
【図３】図１の画像形成装置の他の要部を説明する正面図。
【図４】図１の画像形成装置の整合手段の構成及び動作説明図。
【図５】（ａ） （ｂ） 及び（ｃ） は本発明の他の実施の形態例の画像形成装置の要部を説明する図。
【図６】図５の形態例の平面図。
【図７】従来の画像形成装置の概略を説明する説明図。
【図８】従来の画像形成装置の要部を説明する説明図。
【符号の説明】
１ 画像形成部、２ 中間トレイ、３ 整合手段、３ａ 整合板、３ｂ 整合板、４ 収納段、４ａ 収納段下、４ｂ 収納段上、５ 移動手段、５ａ 傾斜面、６ 加圧手段、６ａ 回動軸、７ 用紙搬送路、８ 検知手段、９ ペーパバンク、１０ 搬送路、１１ 感光体、１２ 転写分離装置、１３ 定着器、１４排紙部、１５ 分岐爪、１６ 寄せころ、１６ａ 回動軸、１６ｂ 傾斜寄せころ、１７ 給紙ころ、１８ 分離部、１０１ 画像形成部、１０２ 中間トレイ、１０３ａ 整合板、１０３ｂ 整合板、１０５ 後端押し部材、１０６ 加圧部材、１０７ 用紙搬送路、１０９ ペーパバンク、１１０ 搬送路、１１１ 感光体、１１２ 転写分離装置、１１３ 定着器、１１４ 排紙部、１１５
分岐爪、１１６ 寄せころ、１１７ 給紙ころ、１１８ 分離部
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置あるいはそれらの複合機等の画像形成装置に関し、特に画像形成部にて片面に画像形成を受けた用紙を中間トレイに一時収納して再び画像形成部に送り出して裏面に画像形成を行う画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の両面複写機能を備えた画像形成装置は、画像形成部において片面に画像形成を受けた用紙を排出せずに、中間トレイに一時収納して、再び画像形成部に送り出して裏面に画像を形成することにより自動的に両面に画像形成を行う構成、機能を備えている。
図７及び図８は従来の両面複写機能を備えた画像形成装置の全体概要図、及び中間トレイの要部斜視図であり、従来の両面画像形成装置について、更に、詳細に説明する。
この画像形成装置においては、電子写真式の画像形成部１０１に、ペーパバンク１０９から搬送路１１０を通って用Ｐ紙が搬送され、感光体１１１と転写分離装置１１２により感光体上のトナー像が用紙上に転写されてから定着器１１３で定着されて、片面コピーの場合は排紙部１１４から排紙される。
他方、両面コピーの場合、用紙は、定着器１１３で定着された後に、分岐爪１１５により案内されて中間トレイ１０２に排出されて一時収納されるが、収納される直前に、一対のＬ字形状の整合板１０３ａと整合板１０３ｂは図示の矢印Ａ方向の外側方向に移動して開いて、用紙の排出の障害にならないように退避する。
【０００３】
また、分岐爪１１５により中間トレイ側にガイド搬送されてきた用紙Ｐを中間トレイ１０２上に排出する時に、用紙が中間トレイ１０２から飛び出さないように、後端押し部材１０５が矢印Ｂ方向に移動可能に支持され、且つ垂直に突出した姿勢で配置されているので、用紙のサイズに合わせて、所定の位置に固定され、用紙の飛び出しを防止する。用紙Ｐの中間トレイ１０２上への排出が終了すると、一対の整合板１０３ａと整合板１０３ｂは矢印Ａ方向とは逆方向の内側方向に移動して中間トレイ上の用紙の両端縁に接した位置で閉じると同時に、寄せころ１１６が用紙上に下がって、用紙を給紙位置に寄せる動作を、用紙の排出毎に繰り返す。
こうして中間トレイ上に全用紙のストックが終了すると、裏面への画像形成の為の再給紙（最下部の用紙から中間トレイから排出する）が行われることになる。加圧部材１０６が用紙上に下がって用紙を給紙ころ１１７に押し付けて給紙が行われると、ベルトとローラとの組み合わせから成る分離部１１８により、セットされた複数枚の用紙が一枚ずつに分離給紙されて、用紙搬送路１０７、搬送路１１０を通り、画像形成部１０１の感光体１１１と転写分離装置１１２により裏面にコピーされ、定着器１１３で定着されて、両面にコピーされた用紙は排紙部１１４から排紙される。
そこで、このような両面コピーが多く作成されるようになったことに伴い、両面可能枚数の増加の要請も多くなっている。然し、画像形成装置で主に使用されているＦＲＲ分離方式又はベルト分離方式によって、セットされた複数枚の用紙を最下部から一枚づつ分離給紙する下給紙の場合は５０枚が限界であった。
【０００４】
そこで、下給紙タイプでありながら５０枚以上のスタックが可能な中間トレイを備えることにより、両面コピー枚数を増加させるようにした種々の画像形成装置が提案されて公知である。
例えば、中間トレイを複数段装備し、それぞれ行き先き指定及び給紙段として指定が出来るようにすることにより、両面複写枚数を増加することを可能にした画像処理装置は公知である（特開昭６２−２９３２５８号の公報を参照）。
又、両面複写モード時の複写時間短縮を図る為に、中間トレイに送りこまれる用紙を検知して、給紙ローラと分離コロとが用紙後端を挟持したまま駆動を停止するための検知信号を発生するセンサを設けるようにした技術も公知である（特開平３−２２７８８６号の公報を参照）。
更に、中間トレイから再給紙される用紙束を弾性体の給送量規制部材で上層部を規制しつつ、下層部のみを通過させることで、用紙束の先端を楔形状になるようにして、下送り給紙の信頼性を高めるようにした技術も公知である（特開平５−１２４７７４号の公報を参照）。
更に、用紙が再給紙トレイに進入する毎に幅方向に進退移動するジョガフェンスに連動して回動する押さえ板が、ジョガフェンスが用紙から離れたり近づく時に、用紙を上から抑えつけたり離れたりするようにして、次の用紙が再給紙トレイに進入しても再給紙トレイ上の用紙の搬送方向の整合性を良くするようにした技術も公知である（特開平５−１９３８１０号の公報を参照）。
更に、一つの中間トレイを複数に分割して用いることにより、使用頻度の高いサイズの用紙の収納枚数を装置の大型化をまねくことなく増やすことができ、また高速コピーの場合の収納性の向上を可能にしたり、様々なサイズのシートを中間トレイ上に位置決めした状態で保留し得るようにした技術も公知である（特開平６−４３７１０号、特開平６−２８９６７１号等の公報を参照）。
然し、従来のこのような画像形成装置においては、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が増加すると、新たな装置、新たな部材、新たなスペース等が必要になって大型化したり、コスト高になるだけでなく、作動時間が長くなり画像形成の生産性も悪く、駆動負荷も増加すると言う不具合が生じていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来の画像形成装置にあっては、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が増加すると、新たな装置、新たな部材、新たなスペース等が必要になり大型化したり、コスト高になるだけでなく、作動時間が長くなり画像形成の生産性も悪く、駆動負荷も増加すると言う問題があった。
そこで本発明の課題は、このような問題点を解決するものである。即ち、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が増加しても、新たな装置等を必要とせず大型化やコスト高になることもなく、画像形成の生産性も良く、駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することを目的にしている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、用紙上に画像を形成する画像形成部において片面に画像形成を受けた用紙を一時収納してから再び画像形成部に送り出して裏面に画像形成を行わせる中間トレイと、上記中間トレイに排出される片面画像形成済みの用紙の幅方向へ夫々進退移動することにより用紙束を整合する一対の整合手段と、上記整合手段で整合された用紙束を給紙方向に移動させる移動手段と、上記移動手段により給紙位置に移動された用紙束の上面を加圧する加圧手段と、を備えた画像形成装置であって、上記一対の整合手段は夫々複数束の用紙を上下の複数段に分けて収納する収納段を備え、下方の収納段に収納された全ての用紙が送り出された後で、整合手段が開放方向へ移動することにより上方の収納段に収納されていた用紙束を下方の収納段に落下収納させるように構成されていることを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、上記各整合手段は夫々収納段を有し、各収納段は収納段下と収納段上の２段構成を有し、各収納段下の対向間隙の底幅は、上記収納段上の対向間隙の底幅よりも狭いことを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の画像形成装置において、上記収納段から給紙される最終用紙を、下流側に位置する用紙搬送路に設けた検知手段によって検知することを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１、２又は３記載の画像形成装置において、上記一対の整合手段の内の一方に設けた収納段は、上記収納段上の外側フェンス面が、上記収納段下のフェンス面よりも幅方向外側に突出していることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１、２、３又は４記載の画像形成装置において、上記加圧手段が回動して上下方向位置を変更することにより、上記画像形成部から中間トレイに向けて搬送されてくる用紙の排紙方向を切り換え、中間トレイ上における用紙の収納位置を、上記収納段下又は上記収納段上のいずれかに切り換えることを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項１、２、３、４又は５記載の画像形成装置において、上記加圧手段は、上記収納段下に収納された用紙束の上面を加圧することを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５又は６記載の画像形成装置において、上記移動手段は、収納段上に収納された用紙束の先端縁を、給紙方向に向けて下方の用紙を先行させるような傾斜面を有することを特徴とする。
【０００７】
【作用】
上記のように構成された給紙装置は、請求項１においては、画像形成部で片面に画像が形成された用紙を一時収納した後に再び画像形成部に送り出す中間トレイを備えた画像形成装置に於て、中間トレイに装備した整合手段にて整合する複数束の用紙を、上下の複数段に分けた収納段に収納して給紙するようにしたので、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が大幅に増加したとしても、整合手段等の新たな装置等が必要でなく大型化やコスト高になることもなく、画像形成の生産性も良く、駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来る。
請求項２においては、画像形成部で片面に記録を受けた用紙を受入れて一時収納した後に再び画像形成部に送り出す中間トレイを備え、複数束の用紙を上下の複数段に分け、収納段下と収納段下の対向間隙の底幅よりも広い対向間隙を有する収納段上に夫々収納して給紙するようにしたので、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が大幅に増加しても、整合手段等の新たな装置等が必要でなく大型化やコスト高になることもなく、画像形成の生産性も良くなり、用紙の移動距離とその駆動所要時間も少なくなり駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来る。
【０００８】
請求項３においては、中間トレイに排出された用紙を整合手段で整合する際に、複数束の用紙を上下の複数段に分けた収納段に収納して給紙すると共に、収納段から給紙される最終用紙を用紙搬送路に設けた検知手段によって検知するようにしたので、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が大幅に増加しても、整合手段等の新たな装置等が必要でなく大型化やコスト高になることもなく、給紙動作が短縮されて画像形成の生産性も良く、駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来る。
請求項４においては、中間トレイに排出された用紙を整合手段で整合する際に、複数束の用紙を上下の複数段に分けた収納段に収納して給紙すると共に、一方の整合手段を構成する収納段上を収納段下よりも幅方向外側に広くなるようにしたので、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が大幅に増加しても、整合手段等の新たな装置等が必要でなく大型化やコスト高になることもなく、画像形成の生産性も良く、整合手段の開閉駆動が不要で駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来る。
【０００９】
請求項５においては、中間トレイに排出された用紙を整合手段で整合する際に、複数束の用紙を上下の複数段に分けた収納段に収納して給紙すると共に、加圧手段の回動により用紙の搬送方向を切り換えて、収納段下又は収納段上を選択するようにしたので、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が大幅に増加しても、整合手段等の新たな装置等が必要でなく大型化になることもなく、各整合手段への用紙の切り換えを加圧手段で兼用するから省スペースで低コストになり、画像形成の生産性も良く、駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来る。
請求項６においては、中間トレイに排出された用紙を整合手段で整合する際に、複数束の用紙を上下の複数段に分けた収納段に収納して給紙すると共に、加圧手段が収納段下に収納された用紙を加圧するようにしたので、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が大幅に増加しても、整合手段等の新たな装置等が必要でなく大型化やコスト高になることもなく、用紙のずれも防止され画像形成の生産性も良く、駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来る。
請求項７においては、中間トレイに排出された用紙を整合手段で整合する際に、複数束の用紙を上下の複数段に分けた収納段に収納すると共に、移動手段の前面に位置する傾斜面で給紙方向に下方の用紙が先行するようにして給紙するようにしたので、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が大幅に増加しても、整合手段等の新たな装置等が必要でなく大型化やコスト高になることもなく、確実に用紙の分離が行われ画像形成の生産性も良く、駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来る。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の一形態例の画像形成装置の全体構成略図、図２は中間トレイ部の要部斜視図である。同図に示す本発明の画像形成装置において、電子写真式の画像形成部１には、用紙（Ｐ）がペーパバンク９から搬送路１０を通り搬送され、感光体１１と転写分離装置１２との間位置において感光体上のトナー像を片面にコピーされ、定着器１３で定着されて、片面コピーの場合は排紙部１４から排紙されて排紙トレイ上に収納される。
他方、両面コピーを行う場合、用紙（Ｐ）は、上記定着器１３で定着された後に、点線位置に回動する分岐爪１５により中間トレイへ向かう経路に案内されて中間トレイ２上に排出されて一時収納されるが、収納される直前に、整合手段３としての一対の整合板３ａと整合板３ｂが矢印Ｃ方向の外側方向に移動して開いて、用紙（Ｐ）の排出の障害にならないようになっている。
各整合板３ａ、３ｂは、いずれも収納段４（収納段下４ａ、収納段上４ｂ）を有した階段状であり、中間トレイ２に排出されて整合される複数束の用紙（Ｐ）は、各整合板３ａ、３ｂに夫々設けられた下方の収納段下４ａと、上方の収納段上４ｂとに、それぞれ上下に分けて収納されるようになっている。
【００１１】
また、用紙（Ｐ）が分岐爪１５にてガイドされて中間トレイ上に排出される時に、用紙（Ｐ）が中間トレイ２から飛び出さないように、移動手段５の用紙（Ｐ）の後端押し部材が矢印Ｄ方向に移動可能に垂直姿勢で配置されていて、用紙（Ｐ）のサイズに合わせて、所定の位置に固定されるようになっている。
なお移動手段５の前面は、傾斜面５ａとなっているため、中間トレイ２上の用紙束の積層状態もこの傾斜面の形状に整合した状態となって、セットされた下方の用紙（Ｐ）が給紙方向に先行する楔形状となる。
用紙（Ｐ）の中間トレイ２への排出が終了すると、整合手段３としての一対の整合板３ａ、３ｂは矢印Ｃ方向と逆方向の内側方向に移動して閉じると同時に、寄せころ１６が軸１６ａを中心として回動して用紙上に下がって、用紙（Ｐ）を給紙位置に寄せる動作を、用紙（Ｐ）の排出毎に繰り返す。
中間トレイ上へのストックが終了すると裏面への画像形成の為の再給紙が最下部の用紙から行われることになる。回動軸６ａを中心として上下動する加圧部材６が下がって用紙（Ｐ）上を加圧すると同時に、用紙が給紙ころ１７に押し付けられて給紙ころの回転により給紙が行われると、分離部１８（ベルト１８ａとローラ１８ｂから成る）により、セットされた複数枚の用紙（Ｐ）を一枚ずつに分離して、用紙搬送路７、搬送路１０を通り、画像形成部１の感光体１１と転写分離装置１２により他面にもコピーされ、定着器１３で定着されて、両面にコピーされた用紙（Ｐ）は排紙部１４から排紙される。
【００１２】
図３は中間トレイの全体詳細を示す正面図であり、用紙（Ｐ）の後端押し部材（移動手段）５は、使用される用紙（Ｐ）のサイズに合わせた所定の位置に図示しない固定手段で固定されて待機している。
最初は、加圧手段６は、収納段４の下方の収納段下４ａ上に用紙（Ｐ）は排出して収納されるので、回動軸６ａを支点として回動して、図示の破線の回動位置に停止している。
例えば、収納段４の各々の収納段４ａ，４ｂ上に用紙（Ｐ）が５０枚ずつ収納可能であるとすると、５０枚まで収納段下４ａに収納される。収納される直前に、一対の整合板３ａと整合板３ｂは、図示の前後方向の外側方向に移動して、用紙（Ｐ）の排出の障害にならないように開いて、用紙（Ｐ）の排出が完了すると閉じて、寄せころ１６が回動軸１６ａを支点として矢印Ｅ方向に回動して下がって矢印Ｆ方向への回転によって、用紙（Ｐ）を給紙位置に寄せる動作を、用紙（Ｐ）の排出毎に繰り返えす。
下方の収納段下４ａに用紙（Ｐ）が５０枚まで収納されると、加圧手段６は、回動軸６ａを支点として矢印Ｇ方向（下降方向）に回動して、図示の実線の回動位置で、収納段下４ａに収納された用紙（Ｐ）を加圧した状態となり、用紙（Ｐ）の上面を押すことで、続いて行われる２段目の収納段上４ｂへの用紙（Ｐ）の収納時に、整合板３ａ、３ｂの前後方向の開閉によって、収納段下４ａに収納された用紙（Ｐ）がずれを起こすことを防止する。
【００１３】
加圧手段６が実線で示した下降状態にある時に、中間トレイへ向かう用紙（Ｐ）の搬送路は、２段目の収納段上４ｂの方向に切り換えられて、５１枚からは、２段目の上方の収納段上４ｂに収納される。つまり、加圧手段６の加圧部先端６Ａは三角形状となっており、破線で示した上昇位置にある時には、排出ローラ２０から排出される用紙を収納段下４ａ上に排出することを妨げないが、実線で示すように下降した時には、排出ローラ２０のニップ部から出た用紙は加圧部先端６Ａの上面に沿って排出される為、収納段下４ａ上には排出されない。その代わりに、加圧部先端６Ａの上面が用紙を収納段上４ｂ上に導くようにその形状が設計されている。
また、図３から明らかなように、収納段下４ａ上に積層される用紙束と、収納段上４ｂ上に積層される用紙束の給紙方向位置はずれており、前者の方が先方側に突出している。
２段目の収納段上４ｂに用紙（Ｐ）を収納する場合には、加圧手段６（加圧部先端６Ａの後端部）と移動手段５との間の距離（ｌ）が、用紙（Ｐ）サイズよりも３ｍｍ程度長い位置となるように移動手段５が移動して待機するので、寄せころ１６は動作しない。
【００１４】
１段目の収納段下４ａの排出時の移動手段５の待機位置は、加圧手段６の先端（Ｈ）から同様に（ｌ）だけ後方の位置にある。
整合板３ａ、３ｂは、１段目の収納段下４ａと同様に１枚毎に、図示の前後方向へ開閉するにより、用紙を整合する。
最終の用紙（Ｐ）が収納されると、両面の給紙が始まり、１段目の収納段下４ａの最下位の用紙（Ｐ）から給紙を行う。
２段目の収納段上４ｂに収納される用紙（Ｐ）束は、収納段上４ｂにより仕切られている為、用紙（Ｐ）の自重の影響を、１段目の収納段下４ａに収納される用紙（Ｐ）束に与えない。
１段目の収納段下４ａに収納された用紙（Ｐ）束は、寄せころ１６の寄せ動作によってすでに給紙位置に待機しており、加圧手段６も図示の実線の加圧状態にある。
【００１５】
１段目の収納段下４ａに収納された用紙（Ｐ）束の給紙の終了を、収納段下４ａに収納された用紙（Ｐ）の収納枚数をメモリーし、両面の給紙枚数と比較することで、１枚目の給紙される最終用紙（Ｐ）を検知し、最終用紙（Ｐ）の先端を用紙搬送路７に設けた検知手段８のセンサが検知すると、次に、上記加圧手段６を回動軸６ａを支点として図示の矢印Ｇ方向の逆方向に回動して上昇させて破線の状態にして、整合板３ａ、３ｂを図示の前後方向に開くことによって、２段目の収納段上４ｂに収納されていた用紙（Ｐ）束は、収納段下４ａに落される。その直後に、整合板３ａ、３ｂを図示の前後方向に再び閉じて、移動手段５を図示の矢印（Ｉ）方向に図示しない駆動手段で移動することによって、用紙（Ｐ）束が給紙位置に移動するようになっている。
【００１６】
移動手段５は、矢印Ｉ方向の移動方向に傾斜面５ａを有しているので、用紙（Ｐ）が収納段４の収納段下４ａ、２段目の収納段上４ｂに収納された状態で、下方の用紙（Ｐ）ほど、先端が給紙方向に先行して収納されている。
移動手段５が、矢印Ｉ方向の移動方向に移動する際にも、２段目の収納段上４ｂに収納された用紙（Ｐ）が、上記傾斜面５ａに倣って、給紙位置において分離に有利な状態を作りながら移動する。
従って、用紙（Ｐ）の移動距離は、約３０ｍｍ程度あれば上記挙動の実現は可能であり、従来技術では用紙（Ｐ）のサイズ以上、例えば、Ａ４横送りでは２１０ｍｍ以上必要だから、用紙（Ｐ）の移動距離とその駆動所要時間も少なく、上記中間トレイ２を使用した両面コピーの用紙（Ｐ）の枚数が増加しても、新たな装置等が必要でなく大型化やコスト高になることもなく、給紙動作が短縮されて画像形成の生産性も良く、駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来るようになった。
尚、整合板３ａ、３ｂ等の給紙方向長さを延長することによって、用紙（Ｐ）のサイズの制約をうけない画像形成装置を提供することも出来る。
【００１７】
図４の模式図によって、整合板３ａ、３ｂの図示の前後方向の開閉動作について、更に、詳しく説明する。通常の用紙（Ｐ）の１枚毎の整合時は、用紙（Ｐ）の幅（ｌ１）に対して、整合板３ａ、３ｂが前後方向に開いた状態での幅（ｌ２）は、若干広く、例えば、（ｌ２）＝（ｌ１）＋１０（ｍｍ）である。２段目の収納段上４ｂに収納されていた用紙（Ｐ）束を、収納段下４ａに落す（落下収納させる）ときは、用紙（Ｐ）の幅（ｌ１）に対して、上方の収納段上４ｂの対向間隙の底幅（Ｌ２）は、若干広く、例えば、（Ｌ２）＝（ｌ１）＋５（ｍｍ）まで、整合板３ａ、３ｂは各々矢印Ｋ方向とＭ方向（開放方向）に開くようになっている。図示の状態は、２段目の収納段上４ｂに収納されていた用紙（Ｐ）束を、収納段下４ａに落すときの開いた状態を示す。そのとき、下方の収納段下４ａの対向間隙の底幅（Ｌ１）は、上方の収納段上４ｂの対向間隙の底幅（Ｌ２）よりも狭く（Ｌ１＜Ｌ２）、下方の収納段下４ａが用紙（Ｐ）とオーバラップ（Ｊ）するように、下方の収納段下４ａの対向間隙の底幅（Ｌ１）を決め、整合板３ａ、３ｂが各々矢印Ｋ方向の逆方向とＭ方向の逆方向（閉止方向）に閉じるときの障害にならないようになっている。
【００１８】
図５は本発明の他の形態例の収納段の具体的な動作説明図であり、この形態例では整合板３ａ，３ｂの形状が異なっており、一方の整合板３ａの収納段上４ｂは下側の収納段下４ａよりも外側に突出しており、他方の整合板３ｂは、収納段下４ａの長さが内側に向かって長い略コ字状を有している。
図５（ａ）において、収納段下４ａに用紙（Ｐ）を収納した場合の、整合板３ａ、３ｂによる整合及び傾斜寄せころ１６ｂによる寄せる動作は、用紙（Ｐ）の１枚毎に行われるようになっている。
収納段下４ａに用紙（Ｐ）の収納が終了すると、２段目の収納段上４ｂに用紙（Ｐ）が収納される。そのとき、整合板３ａ、３ｂは閉じたままである。
整合板３ａ又は整合板３ｂのどちらか一方の用紙（Ｐ）の寄せ側の面における、２段目の収納段上４ｂのフェンス面（Ｎ）は、下方の収納段下４ａのフェンス面（Ｏ）よりも外側に、若干広く（寸法ｌ３分だけ）、例えば、５ｍｍ（ｌ３＝５ｍｍ）広くなっているから、整合板３ａ、３ｂは閉じたままでも、用紙（Ｐ）の排出の障害にならない。
次に、傾斜寄せころ１６ｂで、フェンス面（Ｎ）に寄せることにより、２段目の収納段上４ｂに用紙（Ｐ）の収納が終了すると、収納段下４ａに収納された用紙（Ｐ）束は給紙される。
【００１９】
図５（ｂ）において、収納段下４ａに収納された用紙（Ｐ）束の給紙が終了すると、整合板３ａ、３ｂは、各々矢印Ｋ方向とＭ方向に開き、２段目の収納段上４ｂに収納されていた用紙（Ｐ）束が矢印Ｑ方向の収納段下４ａに落ちて収納される。
図５（ｃ）において、収納段下４ａに落ちて収納された用紙（Ｐ）束は、その幅方向位置が（ｌ３）分ずれているが、整合板３ａ、３ｂが、各々矢印Ｋ方向の逆方向とＭ方向の逆方向に閉じられることによって、収納段下４ａに落ちて収納された用紙（Ｐ）束は、給紙直前には図示のように正しい位置に移動するようになっている。
【００２０】
図６は中間トレイの平面図であり、傾斜寄せころ１６ｂは、用紙（Ｐ）をフェンス面（Ｎ）に寄せられるように、給紙方向に対して若干、例えば約４度、傾斜している。
収納段下４ａに、用紙（Ｐ）を収納する時には、移動手段５は矢印Ｒの位置にあり、排出された用紙（Ｐ）は、傾斜寄せころ１６ｂによって、給紙位置まで、閉じた一対の整合板３ａと整合板３ｂに向けて（沿って）寄せられる。
２段目の収納段上４ｂに、用紙（Ｐ）を収納する時には、移動手段５は矢印Ｓの位置に移動し、排出された用紙（Ｐ）を整合板３ａのフェンス面（Ｎ）に寄せるのに充分な後退位置（距離（ｌ４）後退した位置）まで排出する。
次に、傾斜寄せころ１６ｂが下がって、用紙（Ｐ）を、整合手段３の整合板３ａのフェンス面（Ｎ）に寄せながら、加圧手段６に突き当てた後に（図３の状態）、上昇する。
従って、２段目の収納段上４ｂに収納される用紙（Ｐ）の整合に際しては、整合板３ａ、３ｂを開閉する必要がないから、中間トレイ２を使用した両面コピーの用紙（Ｐ）の枚数が増加しても、新たな装置等が必要でなく大型化やコスト高になることもなく、画像形成の生産性も良く、駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来るようになった。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、画像形成部で片面に画像が形成された用紙を一時収納した後に再び画像形成部に送り出す中間トレイを備え、この中間トレイに排出された用紙を整合手段で整合する際に、複数束の用紙を上下の複数段に分けた収納段に収納して給紙するようにしたので、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が大幅に増加しても、整合手段等の新たな装置等が必要でなく大型化やコスト高になることもなく、画像形成の生産性も良く、駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来るようになった。
請求項２の発明によれば、中間トレイに排出された用紙を整合手段で整合する際に、複数束の用紙を上下の複数段に分けた収納段下と収納段下の対向間隙の底幅よりも広い対向間隙を有する収納段上に収納して給紙するようにしたので、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が大幅に増加しても、整合手段等の新たな装置等が必要でなく大型化やコスト高になることもなく、画像形成の生産性も良く、用紙の移動距離とその駆動所要時間も少なくなり駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来るようになった。
【００２２】
請求項３の発明によれば、中間トレイに排出された用紙を整合手段で整合する際に、複数束の用紙を上下の複数段に分けた収納段に収納して給紙すると共に収納段から給紙される最終用紙を用紙搬送路に設けた検知手段によって検知するようにしたので、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が大幅に増加しても、整合手段等の新たな装置等が必要でなく大型化やコスト高になることもなく、給紙動作が短縮されて画像形成の生産性も良く、駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来るようになった。
請求項４の発明によれば、中間トレイに排出された用紙を整合手段で整合する際に、複数束の用紙を上下の複数段に分けた収納段に収納して給紙すると共に用紙の寄せ側における収納段上を収納段下よりも幅方向外側に広くなるようにした（収納段上のフェンスを収納段下のフェンスよりも幅方向外側に突出させた）ので、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が大幅に増加したとしても、整合手段等の新たな装置等が必要でなく大型化やコスト高になることもなく、画像形成の生産性も良く、整合手段の開閉駆動が不要で駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来るようになった。
【００２３】
請求項５の発明によれば、中間トレイに排出された用紙を整合手段で整合する際に、複数束の用紙を上下の複数段に分けた収納段に収納して給紙すると共に加圧手段の回動により収納段下又は収納段上を選択するようにした（加圧手段が中間トレイ上に排出されてくる用紙の収納方向を上下に仕分ける役割を果たす）ので、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が大幅に増加しても、整合手段等の新たな装置等が必要でなく大型化になることもなく、各整合手段への用紙の切り換えを加圧手段で兼用するから省スペースで低コストになり、画像形成の生産性も良く、駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来る。
請求項６の発明によれば、中間トレイに排出された用紙を整合手段で整合する際に、複数束の用紙を上下の複数段に分けた収納段に収納して給紙すると共に、加圧手段が選択した用紙が収納される収納段下に収納された用紙を加圧するようにしたので、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が大幅に増加しても、整合手段等の新たな装置等が必要でなく大型化やコスト高になることもなく、用紙のずれも防止され画像形成の生産性も良く、駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来るようになった。
請求項７の発明によれば、中間トレイに排出された用紙を整合手段で整合する際に、複数束の用紙を上下の複数段に分けた収納段に収納すると共に移動手段の傾斜面で給紙方向に下方の用紙が先行するようにして給紙するようにしたので、中間トレイを使用した両面コピーの枚数が大幅に増加しても、整合手段等の新たな装置等が必要でなく大型化やコスト高になることもなく、確実に用紙の分離が行われ画像形成の生産性も良く、駆動負荷も増加しない画像形成装置を提供することが出来るようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態例の画像形成装置の概略を説明する説明図。
【図２】図１の画像形成装置の要部を説明する斜視図。
【図３】図１の画像形成装置の他の要部を説明する正面図。
【図４】図１の画像形成装置の整合手段の構成及び動作説明図。
【図５】（ａ） （ｂ） 及び（ｃ） は本発明の他の実施の形態例の画像形成装置の要部を説明する図。
【図６】図５の形態例の平面図。
【図７】従来の画像形成装置の概略を説明する説明図。
【図８】従来の画像形成装置の要部を説明する説明図。
【符号の説明】
１ 画像形成部、２ 中間トレイ、３ 整合手段、３ａ 整合板、３ｂ 整合板、４ 収納段、４ａ 収納段下、４ｂ 収納段上、５ 移動手段、５ａ 傾斜面、６ 加圧手段、６ａ 回動軸、７ 用紙搬送路、８ 検知手段、９ ペーパバンク、１０ 搬送路、１１ 感光体、１２ 転写分離装置、１３ 定着器、１４排紙部、１５ 分岐爪、１６ 寄せころ、１６ａ 回動軸、１６ｂ 傾斜寄せころ、１７ 給紙ころ、１８ 分離部、１０１ 画像形成部、１０２ 中間トレイ、１０３ａ 整合板、１０３ｂ 整合板、１０５ 後端押し部材、１０６ 加圧部材、１０７ 用紙搬送路、１０９ ペーパバンク、１１０ 搬送路、１１１ 感光体、１１２ 転写分離装置、１１３ 定着器、１１４ 排紙部、１１５
分岐爪、１１６ 寄せころ、１１７ 給紙ころ、１１８ 分離部
Claims (7)
- 用紙上に画像を形成する画像形成部において片面に画像形成を受けた用紙を一時収納してから再び画像形成部に送り出して裏面に画像形成を行わせる中間トレイと、上記中間トレイに排出される片面画像形成済みの用紙の幅方向へ夫々進退移動することにより用紙束を整合する一対の整合手段と、上記整合手段で整合された用紙束を給紙方向に移動させる移動手段と、上記移動手段により給紙位置に移動された用紙束の上面を加圧する加圧手段と、を備えた画像形成装置であって、
上記一対の整合手段は夫々複数束の用紙を上下の複数段に分けて収納する収納段を備え、下方の収納段に収納された全ての用紙が送り出された後で、整合手段が開放方向へ移動することにより上方の収納段に収納されていた用紙束を下方の収納段に落下収納させるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１記載の画像形成装置において、上記各整合手段は夫々上記収納段を有し、各収納段は収納段下と収納段上の２段構成を有し、各収納段下の対向間隙の底幅は、上記収納段上の対向間隙の底幅よりも狭いことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項１又は２記載の画像形成装置において、上記収納段から給紙される最終用紙を、下流側に位置する用紙搬送路に設けた検知手段によって検知することを特徴とする画像形成装置。
- 請求項１、２又は３記載の画像形成装置において、上記一対の整合手段の内の一方に設けた収納段は、上記収納段上の外側フェンス面が、上記収納段下のフェンス面よりも幅方向外側に突出していることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項１、２、３又は４記載の画像形成装置において、上記加圧手段が回動して上下方向位置を変更することにより、上記画像形成部から中間トレイに向けて搬送されてくる用紙の排紙方向を切り換え、中間トレイ上における用紙の収納位置を、上記収納段下又は上記収納段上のいずれかに切り換えることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項１、２、３、４又は５記載の画像形成装置において、上記加圧手段は、上記収納段下に収納された用紙束の上面を加圧することを特徴とする画像形成装置。
- 請求項１、２、３、４、５又は６記載の画像形成装置において、上記移動手段は、収納段上に収納された用紙束の先端縁を、給紙方向に向けて下方の用紙を先行させるような傾斜面を有することを特徴とする画像形成装置。
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