JP3762251B2

JP3762251B2 - Image forming apparatus

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Publication number: JP3762251B2
Application number: JP2001145570A
Authority: JP
Inventors: 隆行加藤
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Priority date: 2000-06-21
Filing date: 2001-05-15
Publication date: 2006-04-05
Anticipated expiration: 2021-05-15
Also published as: JP2002080144A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送されてきたシートの位置を検知するシート位置検知装置と、このシート位置検知装置を装置本体に備えてシートに画像を形成する複写機、ファクシミリ、プリンタ、およびこれらの複合機器等の画像形成装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置には、シート搬送方向に対して交差する方向の的確な、例えば中央の位置に画像を形成するため、シート搬送方向に対して交差する方向に画像形成位置を調整できるようになっているものがある。この画像形成装置は、搬送されてきたシートの搬送方向に対して交差する方向の位置を、画像形成装置の本体に装備されたシート位置検知装置によって画像形成前に検知し、その位置情報に基づいて、画像形成位置をシート搬送方向に対し交差する方向に調節していた。
【０００３】
特に、近年、画像形成装置は、両面画像形成時の生産性向上のため、１面目の画像形成後、両面画像形成のため画像形成部へ再搬送されるシートを、スタック式の中間トレイでの横揃え等、シートの搬送方向と交差する方向の規制を行わずに再搬送するため、シートの搬送方向と交差する方向のシートの位置が様々な要因によってばらついて、画像を適正な位置に精度よく形成することができないことがあった。
【０００４】
このため、２面目のシートの適正な位置に画像を形成するため、再搬送経路でのシートの端部位置検知技術は、必要不可欠な技術となっている。
【０００５】
これに対応すべく、最近のシート位置検知装置は、画像形成部の近傍の上流側に設けられ、２面目の画像形成時のみでなく、給送トレイから搬送されて１面目に画像が形成されていないシートに対しても検知を行い、より画像形成の位置精度を向上させていることが多かった。しかも、シート端部検知は、シート搬送の効率化を妨げないように、搬送中の（動いている）シートに対して行っている。
【０００６】
シート位置検知装置は、シート端部に接触する検知フラッグとこの検知フラッグのシート接触による動作を検知する手段とで構成された接触式のものと、コストアップとなるが、光透過型センサにより、シート端部に直接接触せず、その端部を検知する非接触式のものとの２つに大きく分けることができる。
【０００７】
なお、シートには、普通紙、普通紙の代用品である樹脂製の薄いシート、厚紙、はがき、封書、ラベル等がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年の画像形成装置の搬送スピードは、さらなる高生産性の追求のため、より高速化している。しかも、この高生産性の追求は、あらゆるシートサイズに対して要求されている。同時に、シート上の画像形成位置の安定性や精度向上の要求もますます高まってきている。
【０００９】
しかし、上記のような従来のシート位置検知装置は、上記の高速化に対応できないことがあった。すなわち、高速搬送中のシートは振動が大きく、特に、前述したような、シート端部に直接接触する接触式の検知フラッグを用いるシート位置検知装置の場合、必要以上に検知フラッグがシートに弾かれて、誤検知を起こすなど検知精度の低下を招くことがあった。しかも、検知フラッグが高速搬送されるシートの縁に接触する部分の摩耗量は、搬送速度の増加に伴いますます増加していた。このため、接触式のシート位置検知装置は、検知フラグの耐久期間後の検知精度の極端な低下や、摩耗が進行した場合、検知フラッグの破損に至るなど、近年の高耐久性の要求に反する結果を招いていた。
【００１０】
さらに、搬送方向に短いシートを高速搬送中に検知する場合、検知できる時間が短くなって、ますます検知しにくくなる。それを補うためには、接触式、非接触式にかかわらず検知機構の動作、および制御の高速化が必要となる。このため、シート位置検知装置のコストアップを招いていた。
【００１１】
本発明は、高生産性、高耐久性、およびコストダウンを達成しつつ、シートの位置検知精度を向上させるシート位置検知装置と、このシート位置検知装置のシート位置情報によって画像をシートの所定の位置に形成する画像形成装置とを提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、シートが積載されるシート積載手段と、前記シート積載手段から供給された前記シートの搬送方向と交差する方向に位置調節可能に画像を前記シートに形成する画像形成手段と、前記画像形成手段によって画像が形成されたシートの画像形成面と反対側の面に画像を形成すべく当該シートを表裏反転して案内する反転案内手段と、前記反転案内手段に設けられて、反転案内されるシートをニップ部で一旦受け止めて、ループ状にして停止させて前記シートの斜行を矯正する回転体対と、前記回転体対の上流側に配置され、前記シートの搬送方向と交差する方向の前記シートの位置を検知するシート位置検知手段と、前記シート位置検知手段からのシート位置情報に基づいて前記画像の形成位置を決める画像形成制御手段と、を備え、搬送されてくるシートを前記回転体対により停止させて斜行を矯正するときに前記シート位置検知手段により前記シートの位置を検知することを特徴としている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明の実施形態として、複写機を取り上げているが、複写機に限定されるものではなく、プリンタ、ファクシミリ等にも適用することができる。また、この実施の形態に記載されている構成部品の材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この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。
【００２２】
図１において、画像形成装置である複写機５０は、装置本体５８に、シート積載手段である給紙トレイ１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）、画像形成部５７、転写器２等を備えている。給紙デッキ１ｅに収納されているシートＳは、給紙装置５３，５４，５５，５６により搬送路７をへて、画像形成部５７に搬送された後、画像形成部５７に形成されているトナー画像を転写器２により転写する。
【００２３】
このようにトナー画像が転写されたシートＳは、搬送ベルト３により定着器４に搬送されて、定着器４を構成するヒートローラ４ａ、およびプレッシャーローラ４ｂにより加熱、および加圧されてトナー画像が定着される。
【００２４】
ところで、このようにしてトナー画像が定着されたシートＳは、ストレートに排出される場合、排紙反転部５に設けられた排紙通路を構成する搬送路５ａ、搬送路５ｆを通過して排紙トレイ５２上に排出される。
【００２５】
また、両面コピー（両面画像形成）の場合、シートは、搬送路５ａ，５ｂ，５ｄを通過した後、シートを反転させる反転部である搬送路５ｈに進入して、搬送路５ｊ，５ｇ，６ａ，６ｃで構成される反転通路５Ａにより、反転された状態で再び画像形成部５７に搬送される。画像形成部５７に搬送されたシートＳは、トナー画像が転写された後、搬送ベルト３、定着器４を通った後、搬送路５ａ，５ｆを通過してストレートに排出される。搬送路５ｊは、搬送路５ｃ，５ｈ，５ｇを接続する湾曲した通路である。
【００２６】
図１、図２において、装置本体５８に引き出し可能に装着された反転案内手段である両面搬送ユニット３６は、反転通路５Ａ、この反転通路５Ａに合流する後述する搬送路６ｂ，５ｊの曲率と略同一の曲率を有する外周面、すなわち、湾曲した搬送経路の内径面を外周面とする正逆転可能な大径ローラ２５等を備えている。なお、この大径ローラ２５は、大径ローラ２５と一体に回転する２つの従動ローラ２６ａ，２６ｂを備えている。
【００２７】
図２は、定着器４より下流側のシート搬送経路を示す図である。同図において、排紙第１フラッパ５１は、ストレート排出、反転排出、および両面コピーのとき、ソレノイド等（不図示）の駆動部により経路の切り替えを行うようになっている。
【００２８】
排紙第２フラッパ５２は、ばね（不図示）や自重等で図示左方向に付勢されており、後述する反転排出のとき、大径ローラ２５の反転（時計回りの回転）により上方向に向かうシートが搬送路５ｂ方向へ逆流しないようにするとともに、シートＳを搬送路５ｅ，５ｆへ導くようになっている。
【００２９】
両面第１フラッパ２１は、排紙第１フラッパ５１の切り替えにより搬送路５ｂに導かれたシートＳを、搬送路５ｃ、または搬送路５ｄに導くようになっている。両面第１フラッパ２１の切り替えは、ソレノイド等（不図示）の駆動部により行うようになっている。
【００３０】
両面第２フラッパ２２は、後述する両面コピーのとき、破線で示す位置にあるとき、両面第１フラッパ２１により搬送路５ｄに導かれたシートが、搬送路５ｈに進入した後、後述する大径ローラ２５の反転（反時計回りの回転）により図示左方向に向かうシートＳが搬送路５ｄ方向へ逆流するのを防止するとともに、シートＳを搬送路５ｊへ導くようになっている。この両面第２フラッパ２２は、排紙第２フラッパ５２と同様に、ばね（不図示）や自重等で図２の下方向に付勢されている。
【００３１】
また、従動ローラ２６ａの下流に設けられたシート検知センサ２７ａは、反転排出のとき、両面第１フラッパ２１の切り替え、および大径ローラ２５の反時計周り方向への回転と従動ローラ２６ａとにより搬送路５ｇまで引き込まれたシートＳを検知するようにしている。
【００３２】
従動ローラ２６ｂの下流に設けられたシート検知センサ２７ｂは、両面コピーのとき、両面第１フラッパ２１の切り替え、および大径ローラ２５の時計周り方向への回転と従動ローラ２６ｂとにより搬送路５ｈまで引き込まれたシートＳを検知するようになっている。
【００３３】
なお、このシート検知センサ２７ａ，２７ｂは、詳細には図示していないが、例えば、搬送路上に突出して、搬送路外に回動中心を持つフラッグを、シート先端の接触により回動させ、このフラッグに具備された遮蔽板がフォトインタラプタの発受光部を遮蔽するのを感知するようになっている。
【００３４】
このシート検知手段２７ａ，２７ｂは、シートの先端を検知すると、検知信号を装置本体５８に設けられたＣＰＵ１１３に出力するようになっている。そして、ＣＰＵ１１３は、このシート検知手段２７ａ，２７ｂからの検知信号と操作部（不図示）のから入力されるシートの搬送方向の長情報とにより、大径ローラ２５の停止、反転タイミングを判断するようにしている。
【００３５】
本実施の形態において、ＣＰＵ１１３は、反転排出の場合には、シートの後端が排紙第２フラッパ５２を通過し、両面反転ユニット３６へ到達する前の位置で、また、両面コピーの場合は、シートの後端が両面第２フラッパ２２を通過した後に、従動ローラ２６ｂへ到達する前の位置で大径ローラ２５を停止させ、この後、反転させるようにしている。また、搬送方向長の長いシートの場合、ＣＰＵ１１３は搬送ローラ２８ａ，２８ｂを大径ローラ２５と同期駆動させ、長くなった分だけ、シートを搬送路５ｇ，５ｇに多く引き込むようにしている。搬送ローラ２８ａ，２８ｂは、停止手段、回転体対、斜行矯正手段である。
【００３６】
一方、同図において、開閉ガイド３１は、搬送路５ｈの下面、および搬送路５ｇ，６ａ，６ｃの上面を構成している。この開閉ガイド３１は、樹脂等の透明な材料で形成されるとともに、両面反転ユニット３６に軸３４によって回動自在に保持されている。
【００３７】
開閉ガイド３１を、透明にして両面反転ユニット３６に回動自在に保持することにより、搬送路５ｇ，６ａ，６ｃにシートが詰まったとき、ユーザは、詰まったシート（ジャムシート）を容易に視認して、開閉ガイド３１を図３に示すように上方回動させることによって容易に、かつ簡単に取り除くことができる。なお、開閉ガイド３１は、不透明な材料で形成されて、シートの搬送の障害にならない程度の孔をあけておき、その孔を通してジャムシートを視認できるようになっていても良い。また、視認によるジャム処理容易性を考慮しないとすれば、開閉ガイド部材３１は、必ずしも透明な材料で形成されている必要はない。不透明な材料で形成されていてもよい。
【００３８】
下ガイド板３２は、給紙トレイ１ｂに収納されたシートＳを搬送する搬送通路である搬送路６ｂ，６ｃの下面を構成している。上ガイド板３３は、搬送路６ｂの上面、および搬送路６ａの下面を構成している。この上ガイド板３３は、透明な樹脂等の材料で形成されている。上ガイド板３３を透明な樹脂等で形成することによって、搬送路６ｂにシートが詰まっても搬送路６ｂ内のジャムシートを容易に視認することができ、ジャム処理を確実に行うことができる。なお、上ガイド板３３は、不透明な材料で形成されて、シートの搬送の障害にならない程度の孔をあけておき、その孔を通してジャムシートを視認できるようになっていても良い。また、視認によるジャム処理容易性を考慮しないとすれば、上ガイド板３３は、必ずしも透明な材料で形成されている必要はない。不透明な材料で形成されていてもよい。
【００３９】
シート端部位置検知機構３５は、搬送ローラ対２８ｂの上流部に設けられており、両面コピーのため、画像形成部５７に再搬送されるシートの搬送方向に対して交差する方向のシートの位置を検知するようになっている。なお、このシート端部位置検知機構３５は、シートを検知すると、その位置情報をＣＰＵ１１３に出力するようになっている。ＣＰＵ１１３は、このシート端部位置検知機構３５からの情報に基づき、シートを２面目の画像形成を行うため、所定位置に移動させる制御を行うようになっている。
【００４０】
本実施形態において、反転通路５Ａは、反転通路５Ａと給紙トレイ１ｂとの間隔を広げるため、給紙トレイ１ｂから離れる方向に屈曲している。間隔が広がった反転通路５Ａと給紙トレイ１ｂとの間にシート端部位置検知機構３５を設けて、両面反転ユニット３６の高さ寸法を大きくすることなくシート端部位置検知機構３５を搬送路６ａの下方に設けることができる。
【００４１】
また、反転通路５Ａと給紙トレイ１ｂとの間隔を広げて、反転通路５Ａの屈曲部５Ｂに搬送路６ａを合流させると、両面反転ユニット３６の高さを高くすることなく、搬送路６ｂを搬送路６ａに合流させることができる。
【００４２】
この結果、両面反転ユニット３６の上下方向のスペースは、搬送安定性を達成するための最低限の曲率半径を有する湾曲搬送通路（搬送路５ｊ）の大きさのみに依存するようになり、両面反転ユニット３６、および装置本体５８をコンパクトにすることができる。
【００４３】
以上のように構成された複写機５０の定着器４以降のシート搬送動作を、図２に基づいて説明する。
【００４４】
ストレート排出の場合、定着器４を通過したシートは、破線で示す位置に切り替えられている排紙第１フラッパ５１により搬送路５ａ，５ｆを通過して排出される。
【００４５】
反転排出の場合、排紙第１フラッパ５１は、実線で示す位置に切り替えられている。シートは搬送路５ｂに進入し、排紙第２フラッパ５２を図面右方向に押圧しながら両面反転ユニット３６に向かう。このとき、両面第１フラッパ２１は、実線に示す位置に切り替えられている。このためシートは、両面第１フラッパ２１によって搬送路５ｃに案内され、さらに反時計回りに回転する大径ローラ２５により搬送路５ｇまで引き込まれる。
【００４６】
そして、移動するシートをシート検知手段２７ａが検知すると、このシート検知手段２７ａからの検知信号と搬送方向の長さ情報とに基づいて、ＣＰＵ１１３は、シートの後端が排紙第２フラッパ５２を通過し、両面反転ユニット３６へ到達する前の位置で大径ローラ２５を停止させ、この後、反転させる。
【００４７】
なお、排紙第２フラッパ５２は、シートの後端が通過した後、図示上方向に向かうシートの搬送路５ｂ方向への逆流を防止するとともに、シートを搬送路５ｅ，５ｆへ導く位置に自重等により戻っている。これにより、シートは、搬送路５ａ，５ｃ，５ｅ，５ｆを通過して反転した状態で排出される。
【００４８】
次に、両面コピーの場合について説明する。両面コピーの場合、シートは実線で示す位置に切り替えられている排紙第１フラッパ５１、および破線で示す位置に切り替えられている両面第１フラッパ２１により、搬送路５ｂをへて、搬送路５ｄに導かれる。
【００４９】
さらに、この後、シートは、両面第２フラッパ２２を上方に押し上げながら大径ローラ２５の時計周り方向への回転と、従動ローラ２６ｂとにより搬送路５ｈまで引き込まれる。そして、このように移動するシートを従動ローラ２６ｂの下流に設けられたシート検知手段２７ｂが検知すると、ＣＰＵ１１３は、シート検知手段２７ｂからの先端検知信号、およびシートの搬送方向長の情報により、シートの後端が両面第２フラッパ２２を通過した後、従動ローラ２６ｂへ到達する前の位置で、大径ローラ２５の停止、反転を行う。
【００５０】
なお、両面第２フラッパ２２は、シートの後端が通過した後、自重等により、図示左方向に向かうシートの搬送路５ｄ方向への逆流を防止するとともにシートを搬送路５ｊに導く位置に戻った状態となっている。これによりシートは、搬送路５ｊへ導かれるようになっている。
【００５１】
この後、シートは、大径ローラ２５に沿った搬送経路（搬送路５ｊ，５ｇ）を搬送された後、搬送ローラ対２８ａ，２８ｂ，２８ｃにより搬送路６ａ，６ｃを搬送されて、再び搬送路７に合流し、２面目の画像形成を行うため転写手段２へ搬送されていく。
【００５２】
ここで、既述したように大径ローラ２５の外周面は、湾曲した搬送路５ｊの内径側の内壁面を兼ねているため、この搬送路５ｊを搬送されるシートに対し、自らの搬送速度と同じ速度で搬送経路内壁面が移動していることになる。
【００５３】
一般に、湾曲部（特に略１８０度以上の方向転換を行う部分）を搬送されるシートの搬送抵抗は内壁面の摩擦抵抗に対する依存性が高く、さらにシートのコシが強く厚くなればなるほど内壁面の摩擦抵抗は増大する。また、この湾曲部は、近年、装置のコンパクト化の要求のため、その曲率は小さく抑えられる傾向にもある。
【００５４】
このため、シートに対して、自らの搬送速度と同じ速度で搬送経路内壁面（大径ローラ２５）を移動させる構成を取ることで、内壁面の摩擦抵抗を実質ゼロにすることが可能となり、シートの搬送抵抗低減に対し絶大な効果を奏することができるようになる。
【００５５】
さらに、近年市場で要求されている、腰の強い坪量２００ｇ／（平方ｍ）のようなシートに対し、高速搬送時でも搬送安定性を確保することができるようになる。また、いくつかの搬送ローラ対を駆動して、順次搬送していくものに比べて、複数の従動ローラ２６ａ，２６ｂを備えた１つの大径ローラ２５を駆動する構成にすることで、駆動系は簡略化され、コスト面や稼動音の抑制にもなる。また、湾曲部の内周面のガイド部材を省略できるので、低コスト化が可能となる。
【００５６】
ところで、図２に示すように搬送路５ｈの上面は略開放されている。このため、ジャムが発生したとき、両面反転ユニット３６を装置本体５８から前面に引き出すと、搬送路５ｈ上にあるシートを容易に除去することができる。
【００５７】
また、既に説明したように搬送路５ｈの上面、および反転通路５Ａ（搬送路５ｇ，６ａ，６ｃ）の下面を構成する開閉ガイド３１は、開閉可能であるとともに、透明な材料で形成されているため、両面反転ユニット３６を引き出したとき、反転通路５Ａ上にあるシートは、両面反転ユニット３６の上方から容易に目視によって確認することができる。これにより、両面反転ユニット３６を引き出せば、シートを確認して、開閉ガイド３１を開くとジャムシートを容易に除去することができる。
【００５８】
さらに、本実施形態の複写機５０においては、搬送路６ａの下面、および搬送路６ｂの上面を構成する上ガイド板３３も、透明な材料により形成されている。開閉ガイド３１は開くようになっているので、搬送路６ｂ内に残されたシートも、上方から容易に目視によって確認することができる。このように、シートを目視によって確認した後、例えば、搬送ローラ対２８ｄを手動で回転すると、簡単にジャムシートを取り除くことができる。
【００５９】
このように、上ガイド板３３を透明な材料で形成すると、開閉ガイド３１によって反転通路５Ａを開放すると、搬送路６ｂ内を視認することができる。これにより、ジャムシートの取り忘れを防止することができるとともに、ユーザのジャム処理を行いやすくすることができる。
【００６０】
ところで、近年、シートのヒートカールの要因として、加熱後のシートの搬送姿勢による影響が大きいことが確認されている。したがって、本実施形態の複写機５０のように、定着器４において加熱された後に、シートが湾曲搬送経路等を通過すると、その湾曲方向にヒートカールがより増長されてしまう。
【００６１】
このため、シートに熱が残っている間はできる限り、シートを曲げないようにしてシートに加えられた熱をできる限り早急に除去する必要がある。そこで、例えば、搬送路５ａの下部より冷却用のエアをシートに吹き付けるようにする場合がある。
【００６２】
なお、本実施形態の複写機５０においては、既述したように両面コピー時の搬送経路（搬送路５ａ，５ｂ，５ｄ，５ｈ）とは異なり、反転排出時のシートの搬送経路（搬送路５ａ，５ｂ，５ｃ）を、定着器４を通過後、搬送路５ａから搬送路５ｂにかけてほぼ９０度曲がった後に、直線的に搬送する搬送経路としている。このように反転排出時の搬送経路を形成することにより、加熱後のシートのヒートカールに与える要因を最小限に抑えることができる。特に、排出後、シートを大量（約１０００ないし約３０００枚）に積載することの多い小サイズのシートにおいては、１枚１枚の微小なヒートカールが多大な影響を及ぼすため、小サイズのシートが概略直線的に収まる略直線搬送経路（搬送路５ｂ，５ｃ）によって、ヒートカールを小さくすることができる。
【００６３】
また、多種多彩なシートの中には、同じ加熱加圧条件であっても、シートカールの大きさや、そのカールの方向までも異なるものがある。このようなシートに対応するため、本実施形態の複写機５０は、反転排出時、シートの温度が高いうちに、曲線搬送経路（搬送路５ｂ，５ｄ）を搬送させ、搬送路５ｂ，５ｄで構成される曲線にヒートカールを矯正させる手法も取っている。しかも、このような曲線搬送経路（搬送路５ｂ，５ｄ）によるシートのシートカールの矯正は、両面第２フラッパ２１の切り替え制御を変更させるだけで容易に行うことができる。
【００６４】
本実施形態の複写機５０は、以上の搬送路によって、ユーザやサービスマン等により入力手段（不図示）を操作設定することにより任意に搬送経路を変更することができる。また、使用するシートを給紙トレイ１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）毎に決めておき、選択された給紙トレイに応じて反転排出時の搬送経路の選択（略直線、あるいは湾曲）を自動に行うこともできる。なお、シート厚さ検知センサを用いて、このシート厚さ検知センサのシートの厚さ情報を基にして、搬送経路の選択を自動的に行うようにしてもよい。
【００６５】
複写機５０の装置本体５８の制御装置１１２のＣＰＵ１１３は、シートＳの到達の信号、およびシートＳの搬送方向の長さ情報により、大径ローラ２５の速度制御、停止、反転（時計周り方向への回転）タイミングを判断し、大径ローラ２５の駆動を制御するようになっている。大径ローラ２５のシート引き込み搬送速度は、複写機５０全体の生産性を高めるため、シートの搬送方向サイズ（シートの搬送方向長さ）に応じて異なっている。また、サイズによっては１枚のシートＳの搬送中に増速するようになっている。制御装置１１２は、算出部、画像形成制御手段である。
【００６６】
複写機５０の装置本体５８内のＣＰＵ１１３は、シートＳの到達の信号、およびシートＳの搬送方向サイズの情報により、大径ローラ２５の速度制御、停止、反転（反時計周り方向への回転）タイミングを判断して、大径ローラ２５を回転させるモータ３７を制御する。シートＳが搬送路５ｈを通って大径ローラ２５に達する従動ローラ２６ｂと大径ローラ２５とによるシート引き込み搬送速度は、装置全体の生産性を高めるため、シートの搬送方向サイズに応じて異なっている。また、従動ローラ２６ｂと大径ローラ２５とによるシート引き込み搬送速度は、シートの搬送方向サイズによっては１枚のシートを搬送中に増速されるようになっている。
【００６７】
（シート位置検知装置）
搬送路６ａには、シート位置検知装置１１５を配設してある。シート位置検知装置１１５は、両面画像形成のために画像形成部に再搬送されるシートＳの搬送方向に対し交差する方向のシートの位置を検知して、その位置情報を装置本体５８内に装備された制御装置１１２のＣＰＵ１１３へ送り、シートの２面目の画像形成位置の調整に役立てている。本実施形態のシート位置検知装置１１５は、シート端部に直接接触する接触式であり、シート位置検知手段であるシート端部位置検知機構３５と、搬送ローラ対２８ｂ等で構成されている。
【００６８】
図４、図５、図６は反転ユニット３６を搬送方向の下流側から見たシート端部位置検知機構３５の断面詳細図である。シートＳはシートガイド部６１内を図の手前側に搬送されてくる。シート端部位置検知機構３５の位置基準となるホーム検知板８１は、装置本体５８に取り付けられている。
【００６９】
シート端部位置検知機構３５は、支持ブロック７３に軸７７によって回転可能に設けられたフラッグ７１と、支持ブロック７３に固定されて、検知フラッグ７１と一体の遮蔽板７１ａによって遮蔽されるフォトインタラプタ（センサ）７２と、検知フラグ７１と移動部材である支持ブロック７３との間に張設されてフラッグ７１を検知回動方向と反対側に付勢する引っ張りコイルスプリング７８と、支持ブロック７３に突設されて検知フラグ７１を回転止めするストッパ７９と、これらを保持する支持ブロック７３と、この支持ブロック７３を移動させるステッピングモータ７４と、装置本体５８の内方に突設されて検知フラグ７１を受け止めて検知フラグ７１の位置基準となるホーム検知板８１等を有している。
【００７０】
支持ブロック７３は、一部にラック７５を具備し、このラック７５とステッピングモータ７４のピニオン７６とが噛合していることによって、シートの搬送方向に対し交差する方向に往復移動するようになっている。
【００７１】
図４において、フラッグ７１は、支持ブロック７３が矢印方向に移動して、位置基準となる装置本体５８側のホーム検知板８１に接触すると、回動し、フォトインタラプタ７２を遮蔽する。このフォトインタラプタ７２による検知信号がＣＰＵ１１３に送られて、位置基準として記憶される。
【００７２】
図５は、フラッグ７１が、搬送されてくるシートＳのサイズに応じた所定の待機位置で待機している状態を示している。この待機位置は、図４で示した位置基準を原点とし、必要な移動距離をステッピングモータ７４のステップ角に変換された値をもとにして、ステッピングモータ７４を駆動することにより移動した位置である。シートサイズが小さい場合には、待機位置は図の位置より左側に移動することになる。
【００７３】
図６は、停止した搬送ローラ対２８ｂのニップにシートの先端が抑止されている間に、支持ブロック７３が矢印の方向に移動して、シートＳの端部にフラッグ７１が接触した結果、回動してフォトインタラプタ７２を遮蔽した状態を示している。
【００７４】
図５のシートサイズに応じた所定の待機位置から図６の検知位置への移動距離は、ステッピングモータ７４の駆動したステップ角数により出力されて、制御装置１１２によって算出されて、ＣＰＵ１１３を経由し、搬送方向に対して交差する方向のシート位置情報として図１に示す画像形成手段である画像形成部５７へ送られる。画像形成部５７は、光学係１０９、１次帯電器１０、現像器１１、感光ドラム８等で構成されている。
【００７５】
このようにして、搬送中の１枚毎のシートの端部位置の位置情報を画像形成部５７に送ることにより、突発的な斜行などによるシートの位置ずれにも、１枚毎に対応して適正な画像形成位置に対応することができる。
【００７６】
次に、シートの端部位置の検知タイミングに関して以下に説明する。図２において、１面目に画像が形成された後、定着器４や大径ローラ２５による反転動作を経てきたシートは、斜行や斜走などにより先端が搬送方向に対して直角に維持されていないことがあり、搬送経路７との合流前に一旦斜行矯正である先端レジ合わせを行う。
【００７７】
具体的には、搬送ローラ対２８ａにより搬送されてくるシートに対し、搬送ローラ対２８ｂは停止状態で待機している。搬送ローラ対２８ａは、シートの先端を搬送ローラ対２８ｂのニップ部に突き当てた後、シートを少量搬送して、シートをループ状（湾曲状）にする。搬送ローラ対２８ａは、シートがループ状になったところで、回転を停止する。この間に、シートの先端は、搬送ローラ対２８ｂの軸線に対して平行に矯正される。
【００７８】
したがって、搬送ローラ対２８ｂの再スタート時に、シートＳの先端は、レジスト整合されたことになる。近年の搬送安定性向上のための技術として、再搬送路上での先端レジ矯正は必須の技術となってきている。
【００７９】
そして、このシートのループ形成による先端レジ矯正時に、シートが停止するタイミングを利用して、先述の図４、図５、図６に示したシートの端部検知動作を行う。先端レジ矯正は、シートのサイズにかかわらず行われるため、制御が煩雑にもならず、また、シート端部検知のみの目的でシートを停止させるわけではないため、高生産性のための搬送効率を阻害することなくシート端部検知を行える。
【００８０】
本実施形態のシート位置検知装置１１５は、常に、搬送ローラ対２８ｂによって静止したシートの端部を検知するため、たとえ、廉価型の接触式のシート端部位置検知機構３５を用いても、従来のように検知フラッグが振動して、シートに弾かれて誤検知動作をするようなことがほとんどなく、画像形成部５７に正確なシート位置情報を送ることができる。
【００８１】
また、シートの縁による検知フラッグ７１への損傷は微少であり、検知フラッグ７１の摩耗によるシートの位置検知精度の低下や、検知フラッグ７１の破損を確実に回避することができる。
【００８２】
本実施形態のシート位置検知装置１１５では、両面画像形成時の搬送路６ａ，６ｃ上の搬送ローラ対２８ｂの上流側近傍にシート端部位置検知機構３５を設けたが、シートＳがこの搬送ユニット３６に再搬送された後に合流する、１面目に画像を形成するシートを搬送する搬送経路７のレジストローラ対９の上流側近傍に設けてもよい。この場合、レジストローラ対９が一旦シートの搬送を停止することを利用して、シートの位置を検知する。この搬送経路７上にシート端部位置検知機構３５を設けることにより、シートの１面目、２面目の両方のシートの位置を検知して、シートの１面目に画像を形成するときから画像形成部５７への位置情報をフィードバックすることができ、１面目，２面目の所定の位置に画像を形成することができる。さらに、シート端部位置検知機構３５は、搬送ローラ対２８ｂの上流側近傍と、レジストローラ対９の上流側近傍との両方に設けてもよい。レジストローラ対９は、停止手段、回転体対、斜行矯正手段である。
【００８３】
また、検知フラグ７１の移動距離を、ステッピングモータ７４のステップ角で制御しているが、ステッピングモータ７４の変わりに、ＤＣモータを使用し、そのＤＣモータの駆動時間をタイマーにより測定して制御する方法もある。
【００８４】
さらに、シート位置検知機構３５としては、アクチュエータである遮蔽板７１ａとフォトインタラプタ７２との組み合わせの例を示したが、この代わりに、光透過型センサで直接シートの端部、およびホーム検知板８１を検知する方法であってもよい。
【００８５】
【発明の効果】
本発明のシート位置検知装置は、搬送方向に対し交差する方向のシートの位置の検知を、シートが一旦停止した間に行うので、高生産性、高耐久性、およびコストダウンを達成しつつ、シートの位置検知精度を向上させることができる。
【００８６】
また、本発明の画像形成装置は、シートの位置検知精度の高いシート位置検知装置を本体に備えているので、画像をシートの所定の位置に精度良く、確実に形成することができる。
【００８７】
さらに、本発明の画像形成装置は、搬送ユニットに設けられた反転通路をシート収納部から離れる方向に屈曲させ、この反転通路の屈曲部において搬送通路が合流するようになっているので、コンパクト化を達成しつつ、安定したシートの搬送が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置である複写機の概略正面断面図である。
【図２】図１の複写機の定着手段以降のシート搬送経路を示す図である。
【図３】図１の両面反転ユニットにおいて、ジャムシートを除去するために、開閉ガイドを開いた状態の図である。
【図４】本発明のシート位置検知装置をシート搬送方向の下流側を見た図であり、両面反転ユニットの断面図でもある。
【図５】図２のシート位置検知装置において、シートを検知できる状態に待機している状態の図である。
【図６】図２のシート位置検知装置において、シートを検知している状態の図である。
【符号の説明】
Ｓシート
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ給紙トレイ（シート積載手段）
３搬送部
４定着器
５排紙反転部
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｊ搬送路
５ｇ搬送路
５ｈ搬送路（反転部）
５Ａ反転通路
５Ｂ屈曲部
６ａ，６ｃ搬送路（シート搬送路）
６ｂ搬送路（搬送通路）
７搬送経路（シート搬送路）
８感光ドラム（画像形成手段）
９レジストローラ対（停止手段、回転体対、斜行矯正手段）
２５大径ロ−ラ
２７ａ，２７ｂシート検知センサ
２８ａ，２８ｂ搬送ローラ対（停止手段、回転体対、斜行矯正手段）
２８ｃ搬送ロ−ラ対
３１開閉ガイド
３２下ガイド板
３３上ガイド板
３４軸
３５シート端部位置検知機構（シート位置検知手段）
３６両面反転ユニット（反転案内手段）
５０複写機（画像形成装置）
５３，５４，５５，５６給紙装置
５７画像形成部（画像形成手段）
５８複写機（画像形成装置）の装置本体
６１シートガイド部
７１検知フラグ
７１ａ遮蔽板
７２フォトインタラプタ（センサ）
７３支持ブロック（移動部材）
７４ステッピングモータ
１１２制御装置（算出部、画像形成制御手段）
１１３ＣＰＵ
１１５シート位置検知装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sheet position detection device that detects the position of a conveyed sheet, a copier, a facsimile machine, a printer, and a combination of these devices that include the sheet position detection device in the apparatus body and forms an image on the sheet. The present invention relates to an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus, an image is formed at an accurate, for example, central position in a direction that intersects the sheet conveyance direction, so that the image formation position can be adjusted in a direction that intersects the sheet conveyance direction There is something that has become. The image forming apparatus detects a position in a direction intersecting the conveyance direction of the conveyed sheet by a sheet position detection device provided in the main body of the image forming apparatus before image formation, and based on the position information. Thus, the image forming position is adjusted in a direction intersecting the sheet conveying direction.
[0003]
In particular, in recent years, in order to improve productivity when forming a double-sided image, an image forming apparatus uses a stack-type intermediate tray to transfer a sheet that is re-conveyed to an image forming unit for forming a double-sided image after forming the first side. Since the sheet is re-conveyed without regulating the direction that intersects the sheet conveyance direction, such as horizontal alignment, the position of the sheet in the direction intersecting the sheet conveyance direction varies due to various factors, and the image is accurately positioned at an appropriate position. Sometimes it could not be formed well.
[0004]
For this reason, in order to form an image at an appropriate position on the second sheet, a sheet edge position detection technique in the re-conveyance path is an indispensable technique.
[0005]
In order to cope with this, a recent sheet position detection apparatus is provided on the upstream side in the vicinity of the image forming unit, and is not only formed when the second image is formed, but also conveyed from the feeding tray to form an image on the first surface. In many cases, detection is performed even on a sheet that has not been detected, and the positional accuracy of image formation is improved. In addition, sheet edge detection is performed on a sheet that is being conveyed (moving) so as not to hinder the efficiency of sheet conveyance.
[0006]
The sheet position detection device is a contact type constituted by a detection flag that contacts the sheet edge and a means for detecting the operation of the detection flag due to the sheet contact, and the cost increases. It can be roughly divided into a non-contact type that does not directly contact the sheet edge but detects the edge.
[0007]
Sheets include plain paper, thin resin sheets that are substitutes for plain paper, cardboard, postcards, sealed letters, labels, and the like.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in recent years, the conveyance speed of image forming apparatuses has been further increased in order to pursue higher productivity. Moreover, the pursuit of high productivity is required for all sheet sizes. At the same time, there is an increasing demand for improved stability and accuracy of the image forming position on the sheet.
[0009]
However, the conventional sheet position detection apparatus as described above may not be able to cope with the above speeding up. That is, the sheet during high-speed conveyance is greatly vibrated. In particular, in the case of the sheet position detection device using the contact-type detection flag that directly contacts the sheet edge as described above, the detection flag is repelled on the sheet more than necessary. As a result, the detection accuracy may be lowered due to erroneous detection. In addition, the amount of wear at the portion where the detection flag is in contact with the edge of the sheet being conveyed at a high speed has increased as the conveyance speed has increased. For this reason, the contact-type sheet position detection device is contrary to the demand for high durability in recent years, such as extreme deterioration in detection accuracy after the endurance period of the detection flag, or damage to the detection flag when wear progresses. Invited the result.
[0010]
In addition, when detecting a sheet that is short in the transport direction during high-speed transport, the time that can be detected is shortened, making detection more difficult. To compensate for this, it is necessary to speed up the operation and control of the detection mechanism regardless of the contact type or non-contact type. For this reason, the cost of the sheet position detecting device is increased.
[0011]
The present invention provides a sheet position detection device that improves the position detection accuracy of a sheet while achieving high productivity, high durability, and cost reduction, and an image is transferred to a predetermined sheet according to sheet position information of the sheet position detection device. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus formed at a position.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention includes a sheet stacking unit on which sheets are stacked, and an image whose position can be adjusted in a direction crossing a conveyance direction of the sheet supplied from the sheet stacking unit. Image forming means for forming on the sheet, reversing guide means for reversing and guiding the sheet to form an image on the surface opposite to the image forming surface of the sheet on which the image is formed by the image forming means, The sheet that is provided in the reversing guide means and is guided to be reversed At the nip Take it once In a loop Stop and correct the skew of the sheet Rotating body pair When, Arranged upstream of the pair of rotating bodies, Sheet position detection means for detecting the position of the sheet in a direction crossing the sheet conveyance direction, and image formation control means for determining the image formation position based on sheet position information from the sheet position detection means. Prepare the sheet to be conveyed By the rotating body pair The sheet position detecting means detects the position of the sheet when stopping and correcting skew feeding.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Although a copying machine is taken up as an embodiment of the present invention, the present invention is not limited to a copying machine, and can also be applied to a printer, a facsimile, or the like. Further, the material, shape, relative arrangement, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified.
[0022]
In FIG. 1, a copying machine 50 as an image forming apparatus includes a sheet feeding tray 1 (1a, 1b, 1c, 1d) as a sheet stacking unit, an image forming unit 57, a transfer device 2 and the like in an apparatus main body 58. Yes. The sheet S stored in the sheet feeding deck 1 e is conveyed to the image forming unit 57 through the conveying path 7 by the sheet feeding devices 53, 54, 55, and 56, and then formed in the image forming unit 57. The toner image is transferred by the transfer device 2.
[0023]
The sheet S on which the toner image has been transferred in this manner is conveyed to the fixing device 4 by the conveying belt 3 and is heated and pressed by the heat roller 4a and the pressure roller 4b constituting the fixing device 4 to form the toner image. It is fixed.
[0024]
By the way, when the sheet S on which the toner image is fixed in this way is discharged straight, it passes through the transport path 5a and the transport path 5f constituting the paper discharge path provided in the paper discharge reversing unit 5 and is discharged. The paper is discharged onto the paper tray 52.
[0025]
In the case of double-sided copying (double-sided image formation), the sheet passes through the conveyance paths 5a, 5b, and 5d, and then enters the conveyance path 5h that is a reversing unit that inverts the sheet, thereby conveying the paths 5j, 5g, and 6a. , 6c is conveyed again to the image forming unit 57 in a reversed state. After the toner image is transferred, the sheet S conveyed to the image forming unit 57 passes through the conveying belt 3 and the fixing device 4, and then passes through the conveying paths 5a and 5f and is discharged straight. The conveyance path 5j is a curved path that connects the conveyance paths 5c, 5h, and 5g.
[0026]
1 and 2, the double-sided conveyance unit 36, which is a reverse guide means attached to the apparatus main body 58 so as to be able to be pulled out, is substantially the same as the curvature of the reverse path 5A and the later-described transfer paths 6b and 5j joining the reverse path 5A. An outer peripheral surface having the same curvature, that is, a large-diameter roller 25 capable of forward and reverse rotation having an inner peripheral surface of a curved conveyance path as an outer peripheral surface is provided. The large-diameter roller 25 includes two driven rollers 26 a and 26 b that rotate integrally with the large-diameter roller 25.
[0027]
FIG. 2 is a diagram illustrating a sheet conveyance path on the downstream side of the fixing device 4. In the drawing, a first paper discharge flapper 51 performs path switching by a drive unit such as a solenoid (not shown) during straight discharge, reverse discharge, and duplex copying.
[0028]
The paper discharge second flapper 52 is biased in the left direction by a spring (not shown), its own weight, and the like, and when reversing and discharging, which will be described later, the large-diameter roller 25 reverses (clockwise rotation) upward. While the sheet which heads is prevented from flowing back to the conveyance path 5b direction, the sheet S is guided to the conveyance paths 5e and 5f.
[0029]
The double-sided first flapper 21 guides the sheet S guided to the transport path 5b by switching the discharge first flapper 51 to the transport path 5c or the transport path 5d. Switching of the double-sided first flapper 21 is performed by a drive unit such as a solenoid (not shown).
[0030]
When the double-sided second flapper 22 is in a position indicated by a broken line in a double-sided copy described later, the sheet guided to the conveyance path 5d by the double-sided first flapper 21 enters the conveyance path 5h and then has a large diameter described below. The reverse of the roller 25 (counterclockwise rotation) prevents the sheet S heading in the left direction in the figure from flowing backward in the direction of the conveyance path 5d, and guides the sheet S to the conveyance path 5j. The double-sided second flapper 22 is urged downward in FIG. 2 by a spring (not shown), its own weight, or the like, like the paper discharge second flapper 52.
[0031]
In addition, the sheet detection sensor 27a provided downstream of the driven roller 26a is conveyed by switching the double-sided first flapper 21, rotating the large-diameter roller 25 in the counterclockwise direction, and the driven roller 26a during reverse discharge. The sheet S drawn to the path 5g is detected.
[0032]
The sheet detection sensor 27b provided on the downstream side of the driven roller 26b, when performing double-sided copying, switches to the conveyance path 5h by switching the double-sided first flapper 21, rotating the large-diameter roller 25 in the clockwise direction, and the driven roller 26b. The drawn sheet S is detected.
[0033]
Although the sheet detection sensors 27a and 27b are not shown in detail, for example, a flag that protrudes on the conveyance path and has a rotation center outside the conveyance path is rotated by contact of the leading end of the sheet. The shielding plate provided on the flag senses that the light emitting / receiving portion of the photo interrupter is shielded.
[0034]
When detecting the leading edge of the sheet, the sheet detecting units 27a and 27b output a detection signal to the CPU 113 provided in the apparatus main body 58. Then, the CPU 113 determines the stop and reverse timing of the large-diameter roller 25 based on the detection signals from the sheet detection units 27a and 27b and the length information in the sheet conveyance direction input from the operation unit (not shown). I am doing so.
[0035]
In the present embodiment, in the case of reverse discharge, the CPU 113 is in a position before the trailing edge of the sheet passes through the discharge second flapper 52 and reaches the duplex reversing unit 36, and in the case of duplex copying. The large-diameter roller 25 is stopped at a position before the trailing edge of the sheet passes through the double-sided second flapper 22 and before the driven roller 26b, and then reversed. In the case of a sheet having a long conveying direction, the CPU 113 drives the conveying rollers 28a and 28b in synchronization with the large-diameter roller 25 so that the sheet is drawn into the conveying paths 5g and 5g as much as the length increases. The conveyance rollers 28a and 28b are a stopping unit, a rotating body pair, and a skew correction unit.
[0036]
On the other hand, in the same figure, the open / close guide 31 constitutes the lower surface of the transport path 5h and the upper surfaces of the transport paths 5g, 6a, 6c. The open / close guide 31 is formed of a transparent material such as resin, and is rotatably held by a double-side reversing unit 36 by a shaft 34.
[0037]
By making the open / close guide 31 transparent and rotatably held in the double-side reversing unit 36, when a sheet is jammed in the conveyance paths 5g, 6a, 6c, the user can easily visually recognize the jammed sheet (jam sheet). The opening / closing guide 31 can be easily and easily removed by rotating upward as shown in FIG. The open / close guide 31 may be made of an opaque material, and a hole that does not hinder the conveyance of the sheet is formed so that the jam sheet can be visually recognized through the hole. Further, if the ease of handling a jam by visual recognition is not taken into consideration, the opening / closing guide member 31 does not necessarily need to be formed of a transparent material. It may be formed of an opaque material.
[0038]
The lower guide plate 32 constitutes the lower surface of the conveyance paths 6b and 6c, which are conveyance paths for conveying the sheet S stored in the paper feed tray 1b. The upper guide plate 33 constitutes the upper surface of the transport path 6b and the lower surface of the transport path 6a. The upper guide plate 33 is formed of a material such as a transparent resin. By forming the upper guide plate 33 with a transparent resin or the like, the jammed sheet in the conveyance path 6b can be easily visually recognized even if the sheet is jammed in the conveyance path 6b, and the jam processing can be reliably performed. The upper guide plate 33 may be made of an opaque material, and a hole that does not hinder the conveyance of the sheet is formed so that the jam sheet can be visually recognized through the hole. Moreover, if the ease of jam processing by visual recognition is not taken into consideration, the upper guide plate 33 does not necessarily need to be formed of a transparent material. It may be formed of an opaque material.
[0039]
The sheet end position detection mechanism 35 is provided upstream of the conveyance roller pair 28b, and the sheet position in a direction intersecting the conveyance direction of the sheet re-conveyed to the image forming unit 57 for duplex copying. Is to be detected. The sheet end position detection mechanism 35 outputs the position information to the CPU 113 when a sheet is detected. Based on the information from the sheet edge position detection mechanism 35, the CPU 113 performs control to move the sheet to a predetermined position in order to form an image on the second surface.
[0040]
In the present embodiment, the reversing path 5A is bent in a direction away from the sheet feeding tray 1b in order to widen the interval between the reversing path 5A and the sheet feeding tray 1b. A sheet end position detecting mechanism 35 is provided between the reversing path 5A and the sheet feeding tray 1b having a wide interval, and the sheet end position detecting mechanism 35 is transported without increasing the height of the double-side reversing unit 36. 6a can be provided below.
[0041]
Further, when the interval between the reversing path 5A and the sheet feeding tray 1b is widened and the conveying path 6a is merged with the bent portion 5B of the reversing path 5A, the conveying path 6b is not increased without increasing the height of the double-side reversing unit 36. It can be made to merge with the conveyance path 6a.
[0042]
As a result, the vertical space of the double-sided reversing unit 36 depends only on the size of the curved conveying path (conveying path 5j) having the minimum radius of curvature for achieving the conveying stability. The unit 36 and the apparatus main body 58 can be made compact.
[0043]
The sheet conveying operation after the fixing device 4 of the copying machine 50 configured as described above will be described with reference to FIG.
[0044]
In the case of straight discharge, the sheet that has passed through the fixing device 4 is discharged through the conveyance paths 5a and 5f by the discharge first flapper 51 that is switched to the position indicated by the broken line.
[0045]
In the case of reverse discharge, the first discharge flapper 51 is switched to the position indicated by the solid line. The sheet enters the conveyance path 5b and proceeds to the double-side reversing unit 36 while pressing the discharged second flapper 52 in the right direction in the drawing. At this time, the double-sided first flapper 21 is switched to the position indicated by the solid line. For this reason, the sheet is guided to the conveyance path 5c by the double-sided first flapper 21, and is further drawn to the conveyance path 5g by the large-diameter roller 25 that rotates counterclockwise.
[0046]
When the sheet detecting unit 27a detects the moving sheet, the CPU 113 determines that the trailing edge of the sheet is the second flapper 52 on the basis of the detection signal from the sheet detecting unit 27a and the length information in the conveyance direction. The large-diameter roller 25 is stopped at a position before passing through and reaching the double-side reversing unit 36, and then reversed.
[0047]
Note that the second discharge flapper 52 prevents the backward flow of the sheet toward the conveyance path 5b in the upward direction in the figure after the trailing edge of the sheet has passed, and at the position where the sheet is guided to the conveyance paths 5e and 5f. Etc. As a result, the sheet passes through the conveyance paths 5a, 5c, 5e, and 5f and is discharged in a reversed state.
[0048]
Next, the case of duplex copying will be described. In the case of double-sided copying, the sheet passes through the conveyance path 5b by the first discharge flapper 51 that has been switched to the position indicated by the solid line and the first double-side flapper 21 that has been switched to the position that is indicated by the broken line. Led to.
[0049]
Further, after that, the sheet is drawn to the conveyance path 5h by the clockwise rotation of the large-diameter roller 25 and the driven roller 26b while pushing up the double-sided second flapper 22 upward. When the sheet detecting means 27b provided downstream of the driven roller 26b detects the sheet moving in this way, the CPU 113 uses the leading edge detection signal from the sheet detecting means 27b and the information on the length of the sheet in the sheet conveyance direction. After the rear end passes through the double-sided second flapper 22, the large-diameter roller 25 is stopped and reversed at a position before reaching the driven roller 26b.
[0050]
The double-sided second flapper 22 returns to the position where it prevents the backflow of the sheet in the direction of the conveyance path 5d toward the left in the figure and guides the sheet to the conveyance path 5j due to its own weight after the trailing edge of the sheet passes. It is in the state. As a result, the sheet is guided to the conveyance path 5j.
[0051]
Thereafter, the sheet is conveyed along a conveyance path (conveyance paths 5j and 5g) along the large-diameter roller 25, and then conveyed through the conveyance paths 6a and 6c by the conveyance roller pairs 28a, 28b, and 28c, and again the conveyance path. 7 and is conveyed to the transfer means 2 for image formation on the second side.
[0052]
Here, since the outer peripheral surface of the large-diameter roller 25 also serves as the inner wall surface on the inner diameter side of the curved conveyance path 5j as described above, the conveyance speed of the sheet conveyed through the conveyance path 5j is determined by itself. That is, the inner wall surface of the transport path is moving at the same speed.
[0053]
In general, the conveyance resistance of a sheet conveyed through a curved portion (particularly a portion that changes direction by approximately 180 degrees or more) is highly dependent on the frictional resistance of the inner wall surface. Further, the stronger and thicker the sheet is, the stronger the inner wall surface is. Frictional resistance increases. Further, in recent years, there is a tendency that the curvature of the curved portion can be kept small due to a demand for a compact device.
[0054]
For this reason, it is possible to make the frictional resistance of the inner wall surface substantially zero by taking the configuration of moving the inner wall surface (large diameter roller 25) of the conveyance path at the same speed as the conveyance speed of the sheet, A great effect can be obtained for reducing the sheet conveyance resistance.
[0055]
Furthermore, it is possible to ensure the conveyance stability even at the time of high-speed conveyance for a sheet having a stiff basis weight of 200 g / (square m), which has recently been required in the market. In addition, a drive system is configured by driving one large-diameter roller 25 including a plurality of driven rollers 26a and 26b, compared to a case where several transport roller pairs are driven and sequentially transported. Is simplified, and the cost and operating noise are reduced. Further, since the guide member on the inner peripheral surface of the bending portion can be omitted, the cost can be reduced.
[0056]
By the way, as shown in FIG. 2, the upper surface of the conveyance path 5h is substantially open. For this reason, when the jam occurs, the sheet on the conveyance path 5h can be easily removed by pulling the double-side reversing unit 36 from the apparatus main body 58 to the front surface.
[0057]
As described above, the open / close guide 31 constituting the upper surface of the transport path 5h and the lower surface of the reversing path 5A (transport paths 5g, 6a, 6c) can be opened and closed and is formed of a transparent material. Therefore, when the double-side reversing unit 36 is pulled out, the sheet on the reversing path 5A can be easily visually confirmed from above the double-side reversing unit 36. Thereby, if the double-side reversing unit 36 is pulled out, the jam sheet can be easily removed by checking the sheet and opening the open / close guide 31.
[0058]
Furthermore, in the copying machine 50 of this embodiment, the upper guide plate 33 that constitutes the lower surface of the transport path 6a and the upper surface of the transport path 6b is also formed of a transparent material. Since the open / close guide 31 is opened, the sheet remaining in the conveyance path 6b can be easily visually confirmed from above. As described above, after visually confirming the sheet, for example, when the conveyance roller pair 28d is manually rotated, the jammed sheet can be easily removed.
[0059]
Thus, when the upper guide plate 33 is formed of a transparent material, the inside of the conveyance path 6b can be visually recognized when the reversing path 5A is opened by the opening / closing guide 31. Thereby, it is possible to prevent the user from forgetting to remove the jam sheet, and it is possible to facilitate the user's jam processing.
[0060]
By the way, in recent years, it has been confirmed that the influence of the sheet conveying posture after heating is large as a factor of the sheet heat curl. Accordingly, when the sheet passes through the curved conveyance path after being heated in the fixing device 4 as in the copying machine 50 of the present embodiment, the heat curl is further increased in the curved direction.
[0061]
For this reason, as long as heat remains in the sheet, it is necessary to remove the heat applied to the sheet as quickly as possible without bending the sheet. Therefore, for example, cooling air may be blown onto the sheet from the lower part of the conveyance path 5a.
[0062]
In the copying machine 50 of the present embodiment, as described above, unlike the conveyance path (conveyance paths 5a, 5b, 5d, 5h) at the time of duplex copying, the sheet conveyance path (conveyance path 5a) at the time of reverse discharge is used. , 5b, 5c) is a conveyance path that linearly conveys after passing through the fixing device 4 and then bends approximately 90 degrees from the conveyance path 5a to the conveyance path 5b. By forming the conveyance path at the time of reverse discharge in this way, it is possible to minimize the factors that affect the heat curl of the heated sheet. In particular, in small-sized sheets that often stack a large number of sheets (about 1000 to about 3000 sheets) after discharge, a small heat curl of each sheet has a great influence, and thus small-sized sheets. The heat curl can be reduced by the substantially straight conveyance path (conveyance paths 5b and 5c) in which the curve is substantially linear.
[0063]
Further, among various sheets, there are sheets that differ in the size of the sheet curl and the direction of the curl even under the same heating and pressing conditions. In order to cope with such a sheet, the copying machine 50 according to the present embodiment conveys the curved conveyance paths (conveyance paths 5b and 5d) while the sheet temperature is high at the time of reverse discharge, and the conveyance paths 5b and 5d perform the conveyance. A method of correcting the heat curl to the constructed curve is also taken. Moreover, correction of the sheet curl of the sheet by such a curved conveyance path (conveyance paths 5b and 5d) can be easily performed only by changing the switching control of the double-sided second flapper 21.
[0064]
The copying machine 50 according to the present embodiment can arbitrarily change the conveyance path by operating and setting an input unit (not shown) by a user, a serviceman, or the like according to the above conveyance path. Further, the sheet to be used is determined for each sheet feed tray 1 (1a, 1b, 1c, 1d), and the selection of the conveyance path at the time of reverse discharge (substantially linear or curved) according to the selected sheet feed tray. It can also be done automatically. Note that a sheet thickness detection sensor may be used to automatically select the conveyance path based on the sheet thickness information of the sheet thickness detection sensor.
[0065]
The CPU 113 of the control device 112 of the apparatus main body 58 of the copying machine 50 controls the speed of the large-diameter roller 25, stops, and reverses (clockwise direction) based on the arrival signal of the sheet S and the length information in the conveyance direction of the sheet S. The rotation of the large-diameter roller 25 is controlled. The sheet pulling / conveying speed of the large-diameter roller 25 varies depending on the sheet conveying direction size (sheet conveying direction length) in order to improve the productivity of the entire copying machine 50. Depending on the size, the speed is increased during the conveyance of one sheet S. The control device 112 is a calculation unit and an image formation control unit.
[0066]
The CPU 113 in the apparatus main body 58 of the copying machine 50 controls, stops, and reverses (rotates counterclockwise) the speed of the large-diameter roller 25 based on the arrival signal of the sheet S and information on the size of the sheet S in the conveyance direction. The motor 37 that rotates the large-diameter roller 25 is controlled by judging the timing. The sheet drawing and conveying speed by the driven roller 26b and the large-diameter roller 25 where the sheet S reaches the large-diameter roller 25 through the conveying path 5h varies depending on the size of the sheet in the conveying direction in order to increase the productivity of the entire apparatus. Yes. The driven roller 26b and With large diameter roller 25 The sheet drawing / conveying speed of the sheet is increased during the conveyance of one sheet depending on the size of the sheet in the conveying direction.
[0067]
(Sheet position detection device)
A sheet position detection device 115 is disposed in the conveyance path 6a. The sheet position detection device 115 detects the position of the sheet in a direction intersecting the conveyance direction of the sheet S that is re-conveyed to the image forming unit for double-sided image formation, and equips the apparatus main body 58 with the position information. The image is sent to the CPU 113 of the control device 112, which is used for adjusting the image forming position on the second surface of the sheet. The sheet position detection device 115 according to the present embodiment is a contact type that directly contacts the sheet end, and includes a sheet end position detection mechanism 35 that is a sheet position detection unit, a conveyance roller pair 28b, and the like.
[0068]
4, 5, and 6 are detailed sectional views of the sheet end position detection mechanism 35 when the reversing unit 36 is viewed from the downstream side in the conveyance direction. The sheet S is conveyed through the sheet guide portion 61 to the front side of the drawing. A home detection plate 81 serving as a position reference for the sheet end position detection mechanism 35 is attached to the apparatus main body 58.
[0069]
The sheet end position detection mechanism 35 includes a flag 71 rotatably provided on a support block 73 by a shaft 77, and a photo interrupter (fixed to the support block 73 and shielded by a shielding plate 71a integrated with the detection flag 71. Sensor) 72, a tension coil spring 78 that is stretched between a detection flag 71 and a support block 73 that is a moving member and biases the flag 71 to the opposite side of the detection rotation direction, and projects from the support block 73. The stopper 79 that stops the rotation of the detection flag 71, the support block 73 that holds these, the stepping motor 74 that moves the support block 73, and the detection flag 71 that protrudes inward of the apparatus main body 58. And a home detection plate 81 that serves as a position reference for the detection flag 71.
[0070]
The support block 73 includes a rack 75 in a part, and the rack 75 and the pinion 76 of the stepping motor 74 mesh with each other, so that the support block 73 reciprocates in a direction intersecting the sheet conveyance direction. Yes.
[0071]
In FIG. 4, the flag 71 rotates and shields the photo interrupter 72 when the support block 73 moves in the direction of the arrow and comes into contact with the home detection plate 81 on the apparatus main body 58 side as a position reference. A detection signal from the photo interrupter 72 is sent to the CPU 113 and stored as a position reference.
[0072]
FIG. 5 shows a state in which the flag 71 is waiting at a predetermined standby position corresponding to the size of the sheet S being conveyed. This standby position is a position moved by driving the stepping motor 74 based on the value obtained by converting the required movement distance into the step angle of the stepping motor 74 with the position reference shown in FIG. is there. When the sheet size is small, the standby position moves to the left from the position in the figure.
[0073]
FIG. 6 shows the result that the support block 73 moves in the direction of the arrow while the leading edge of the sheet is restrained at the nip of the stopped conveying roller pair 28b, and the flag 71 comes into contact with the end of the sheet S. A state in which the photo interrupter 72 is shielded by moving is shown.
[0074]
The moving distance from the predetermined standby position according to the sheet size in FIG. 5 to the detection position in FIG. 6 is output by the step angle number driven by the stepping motor 74, calculated by the control device 112, and passed through the CPU 113. Then, the sheet position information in the direction intersecting the conveyance direction is sent to the image forming unit 57 as the image forming unit shown in FIG. The image forming unit 57 includes an optical unit 109, a primary charger 10, a developing unit 11, a photosensitive drum 8, and the like.
[0075]
In this way, the positional information on the end position of each sheet being conveyed is sent to the image forming section 57, so that it is possible to cope with the positional deviation of the sheet due to sudden skew or the like. Therefore, it is possible to correspond to an appropriate image forming position.
[0076]
Next, the detection timing of the end position of the sheet will be described below. In FIG. 2, after the image is formed on the first surface, the sheet that has undergone the reversing operation by the fixing device 4 and the large-diameter roller 25 is maintained at the leading edge at right angles to the conveying direction due to skewing and skewing. In some cases, the leading edge registration, which is skew correction, is once performed before joining the conveyance path 7.
[0077]
Specifically, the conveyance roller pair 28b stands by in a stopped state with respect to the sheet conveyed by the conveyance roller pair 28a. The conveying roller pair 28a abuts the leading edge of the sheet against the nip portion of the conveying roller pair 28b, and then conveys the sheet in a small amount to make the sheet into a loop shape (curved shape). The conveyance roller pair 28a stops rotating when the sheet is looped. During this time, the leading edge of the sheet is corrected parallel to the axis of the pair of conveying rollers 28b.
[0078]
Therefore, when the conveying roller pair 28b is restarted, the leading edge of the sheet S is registered. As a technique for improving transport stability in recent years, leading edge registration correction on the re-transport path has become an indispensable technique.
[0079]
Then, the sheet edge detection operation shown in FIGS. 4, 5, and 6 is performed using the timing at which the sheet stops when the leading edge registration is corrected by loop formation of the sheet. Since leading edge registration is performed regardless of the sheet size, the control is not complicated, and the sheet is not stopped only for the purpose of detecting the edge of the sheet. It is possible to detect the sheet edge without obstructing.
[0080]
Since the sheet position detection device 115 of the present embodiment always detects the edge of the stationary sheet by the conveying roller pair 28b, even if an inexpensive contact-type sheet edge position detection mechanism 35 is used, the sheet position detection device 115 of the present embodiment is conventional. As described above, the detection flag vibrates and is hardly struck by the sheet to cause an erroneous detection operation, so that accurate sheet position information can be sent to the image forming unit 57.
[0081]
Further, the damage to the detection flag 71 due to the edge of the sheet is very small, and it is possible to surely avoid the deterioration of the position detection accuracy of the sheet due to the wear of the detection flag 71 and the breakage of the detection flag 71.
[0082]
In the sheet position detection device 115 according to the present embodiment, the sheet end position detection mechanism 35 is provided in the vicinity of the upstream side of the conveyance roller pair 28b on the conveyance paths 6a and 6c at the time of double-sided image formation. It may be provided in the vicinity of the upstream side of the registration roller pair 9 in the conveyance path 7 that conveys the sheet on which the image is formed on the first surface that merges after being re-conveyed to 36. In this case, the position of the sheet is detected using the fact that the registration roller pair 9 once stops the conveyance of the sheet. By providing the sheet end position detection mechanism 35 on the conveyance path 7, the positions of both the first and second sheets of the sheet are detected, and the image forming unit starts from the time when the image is formed on the first surface of the sheet. Position information to 57 can be fed back, and images can be formed at predetermined positions on the first and second surfaces. Further, the sheet end position detection mechanism 35 may be provided both near the upstream side of the conveying roller pair 28 b and near the upstream side of the registration roller pair 9. The registration roller pair 9 is a stopping means, a rotating body pair, and a skew correction means.
[0083]
The moving distance of the detection flag 71 is controlled by the step angle of the stepping motor 74. Instead of the stepping motor 74, a DC motor is used, and the driving time of the DC motor is measured by a timer and controlled. There is also a method.
[0084]
Furthermore, as the sheet position detection mechanism 35, an example of a combination of the shielding plate 71a, which is an actuator, and the photo interrupter 72 has been shown. Instead, however, the end portion of the sheet and the home detection plate 81 are directly transmitted by a light transmission type sensor. It may be a method of detecting.
[0085]
【The invention's effect】
Since the sheet position detection device of the present invention detects the position of the sheet in the direction intersecting the transport direction while the sheet is temporarily stopped, while achieving high productivity, high durability, and cost reduction, The sheet position detection accuracy can be improved.
[0086]
In addition, since the image forming apparatus of the present invention includes a sheet position detection device with high sheet position detection accuracy in the main body, an image can be accurately and reliably formed at a predetermined position on the sheet.
[0087]
Furthermore, the image forming apparatus of the present invention is compact because the reverse path provided in the transport unit is bent in a direction away from the sheet storage portion, and the transport path merges at the bent portion of the reverse path. The sheet can be stably conveyed while achieving the above.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic front sectional view of a copying machine which is an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a sheet conveyance path after fixing means of the copying machine of FIG.
3 is a view showing a state in which an open / close guide is opened in order to remove a jam sheet in the double-side reversing unit shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a view of the sheet position detection device of the present invention as viewed from the downstream side in the sheet conveying direction, and is also a cross-sectional view of a double-side reversing unit.
5 is a diagram illustrating a state in which the sheet position detection apparatus illustrated in FIG. 2 is on standby to be able to detect a sheet.
6 is a diagram illustrating a state in which a sheet is detected in the sheet position detection apparatus of FIG. 2;
[Explanation of symbols]
S sheet
1a, 1b, 1c, 1d Paper feed tray (sheet stacking means)
3 Transport section
4 Fixing device
5 Discharge reversing section
5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5j
5g transport path
5h Transport path (reversing part)
5A Inversion passage
5B bent part
6a, 6c conveyance path (sheet conveyance path)
6b Transport path (transport path)
7 Transport path (sheet transport path)
8 Photosensitive drum (image forming means)
9 Registration roller pair (stopping means, rotating body pair, skew correction means)
25 Large diameter roller
27a, 27b Sheet detection sensor
28a, 28b Conveying roller pair (stopping means, rotating body pair, skew correction means)
28c Transport roller pair
31 Opening and closing guide
32 Lower guide plate
33 Upper guide plate
34 axes
35 Sheet edge position detection mechanism (sheet position detection means)
36 Double-sided reversing unit (reversing guide means)
50 Copying machine (image forming device)
53, 54, 55, 56 Paper feeder
57 Image forming unit (image forming means)
58 Machine body of copier (image forming device)
61 Seat guide
71 Detection flag
71a Shield plate
72 Photointerrupter (sensor)
73 Support block (moving member)
74 Stepping motor
112 Control device (calculation unit, image formation control means)
113 CPU
115 Sheet position detection device

Claims

シートが積載されるシート積載手段と、
前記シート積載手段から供給された前記シートの搬送方向と交差する方向に位置調節可能に画像を前記シートに形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段によって画像が形成されたシートの画像形成面と反対側の面に画像を形成すべく当該シートを表裏反転して案内する反転案内手段と、
前記反転案内手段に設けられて、反転案内されるシートをニップ部で一旦受け止めて、ループ状にして停止させて前記シートの斜行を矯正する回転体対と、
前記回転体対の上流側に配置され、前記シートの搬送方向と交差する方向の前記シートの位置を検知するシート位置検知手段と、
前記シート位置検知手段からのシート位置情報に基づいて前記画像の形成位置を決める画像形成制御手段と、を備え、
搬送されてくるシートを前記回転体対により停止させて斜行を矯正するときに前記シート位置検知手段により前記シートの位置を検知することを特徴とする画像形成装置。Sheet stacking means for stacking sheets;
An image forming unit that forms an image on the sheet so that the position of the sheet can be adjusted in a direction that intersects a conveyance direction of the sheet supplied from the sheet stacking unit;
A reversing guide means for reversing and guiding the sheet to form an image on a surface opposite to the image forming surface of the sheet on which the image is formed by the image forming means;
A pair of rotating bodies that are provided in the reversing guide means , temporarily receive the sheet to be reversibly guided at the nip portion, stop in a loop shape, and correct skew of the sheet;
A sheet position detection unit that is disposed on the upstream side of the pair of rotating bodies and detects a position of the sheet in a direction intersecting a conveyance direction of the sheet;
Image formation control means for determining the formation position of the image based on sheet position information from the sheet position detection means,
An image forming apparatus, wherein the sheet position is detected by the sheet position detecting unit when the conveyed sheet is stopped by the pair of rotating bodies to correct skewing.

前記シート位置検知手段は、前記シートの搬送方向と平行なシートの縁を検知することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1 , wherein the sheet position detection unit detects an edge of the sheet parallel to a conveyance direction of the sheet.

前記シート位置検知手段は、前記シートの搬送方向と平行な縁に接触して回動可能な検知フラグと、前記検知フラグの回動を検知するセンサとを有していることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。The sheet position detection unit includes a detection flag that can rotate by contacting an edge parallel to the sheet conveyance direction, and a sensor that detects rotation of the detection flag. Item 3. The image forming apparatus according to Item 2 .

前記検知フラグは、前記シートの搬送方向と交差する方向に移動可能な移動部材に設けられており、かつ前記検知フラグによって前記センサを覆う位置まで移動した前記移動部材の移動距離に基づいて前記シートの位置を算出する算出部を有していることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。The detection flag is provided on a moving member that is movable in a direction that intersects with the conveyance direction of the sheet, and the sheet is based on a moving distance of the moving member that has moved to a position that covers the sensor by the detection flag. The image forming apparatus according to claim 3 , further comprising a calculation unit that calculates a position of the image.