JP4418584B2 - シート供給装置とこの装置を備えた画像形成装置 - Google Patents

シート供給装置とこの装置を備えた画像形成装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートを必要とする装置に先行シートの後端部分と後続シートの先端部分とを重ねて順次シートを供給するシート供給装置と、このシート供給装置を装置本体に備えて、シート供給装置から供給されてきたシートに画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ、およびこれらの複合機等の画像形成装置とに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、シートに画像を形成する画像形成装置がある。画像形成装置には、電子写真方式、インクジェットプリント方式等がある。電子写真方式の画像形成装置は、シートに画像を形成する速度(画像形成速度)を速めて画像形成能率を高める場合、シートの供給、搬送、および画像形成プロセス等の一連の動作を高速で行っていた。画像形成プロセスには、潜像形成、現像、シートへのトナー像の転写、さらに、シートへのトナー像の定着等がある。また、シートの供給は、画像形成装置本体に装備したシート供給装置によって行われている。
【0003】
例えば、1分間あたり30枚の画像形成が可能な画像形成装置を、1分間あたり60枚の画像形成ができるようにするには、上記のシートの供給、搬送および画像形成プロセスに必要な駆動速度を2倍にしていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、従来の画像形成装置で高速画像形成を実現する場合、まず、シート供給装置のシートの搬送速度を速める必要があった。しかし、従来のシート供給装置は、シートの搬送速度を速くすると、シートの供給間隔を一定に保持することが困難になったり、シートを数枚重ねた状態で送る重送現象が生じたりして、その対策を講じる必要があった。
【0005】
さらに、画像形成プロセスも高速化するため、画像形成プロセスの潜像形成において、デジタル画像形成装置では、その画像処理、およびレーザ等の潜像形成部を高速で稼働させる必要があり、例えば、1分間あたり30枚の画像形成が可能な装置に対して1分間あたり60枚の画像形成が可能な装置への展開を行う場合、その画像クロック周波数を2倍にした画像処理部等が必要とされていた。また、アナログ画像形成装置では、複写する原稿をスキャンする原稿スキャナの駆動速度を2倍にする必要があった。しかも、デジタル画像形成装置、アナログ画像形成装置、双方ともに、トナー像の現像、転写等の画像形成プロセスは、いわば電子写真方式の画像形成装置において最も重要な部分である。
【0006】
このため、設計、試作の段階において、その構成、および手法を決定するまでに長い検討時間を要し、高速画像形成にともなう画像形成装置の開発には多大なリソースが要求されていた。また、画像処理およびレーザ等の潜像形成部を高速画像処理に耐えられる構造にする必要があり、構造が大型化、複雑化していた。
【0007】
なお、インクジェットプリンタ方式においても、画像形成速度を速くすると構造が大型化、複雑化することがあった。
【0008】
そこで、本発明は、シートを確実に供給することができるとともに、さらに、シートの搬送速度を速くすることなくシート供給能率を高めてシートを供給するシート供給装置と、このシート供給装置を装置本体に備えて、画像形成速度を速くすることなく、画像形成能率を高めた画像形成装置とを提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のシート供給装置は、シートが収容されるシート収容手段と、前記シートに接触し回転することで、前記シートを送り出す第1のシート供給回転体と、前記第1のシート供給回転体のシート供給方向の上流側に配置され、シートに接触し回転することでシートを送り出す第2のシート供給回転体と、前記第1および第2のシート供給回転体によって送り出されたシートを1枚に分離し、さらに下流へと搬送する分離搬送手段と、前記第1および前記第2のシート供給回転体を制御する制御手段と、を有し、前記分離搬送手段は、前記第1もしくは第2のシート供給回転体のどちらか一方がシートを供給している場合では、複数枚のシートを1枚に分離し、前記第1および第2のシート供給回転体の両方がシートを供給している場合では、複数枚のシートを分離せずに搬送するように構成され、前記制御手段は、前記第1および第2のシート供給回転体をそれぞれ独立に動作可能に制御し、前記第1および第2のシート供給回転体の両方でシートを供給することで、複数枚のシートの一部を重ねた状態で前記分離搬送手段を通過させるようになっている。
【0010】
本発明のシート供給装置の前記第2のシート供給回転体は、前記シート収容手段に収容されたシートの後端から、所望するシートの重ね量と前記シート収容手段に収容されたシートの先端から前記分離搬送手段までの距離を加えた長さ以上の位置に配置されている。
【0011】
本発明のシート供給装置の前記制御手段は、前記第1のシート供給回転体を動作させて、先行シートを送り出し、前記先行シートの後端が前記第1のシート供給回転体を通過した後、前記先行シートと次行シートが重なっている状態のうちに前記第1のシート供給回転体で前記次行シートを送り出し、前記次行シートの先端が前記分離搬送手段に達した際に前記第2のシート供給回転体を動作させ、前記第1および第2のシート供給回転体の両方で前記次行シートを搬送するよう、制御するようになっている。
【0012】
本発明のシート供給装置の前記制御手段は、前記第1のシート供給回転体を動作させて、先行シートを送り出し、前記先行シートの後端が前記第2のシート供給回転体を通過した後、前記第1のシート供給回転体を通過する前に前記第2のシート供給回転体を次行シートに接触させて送り出し、前記先行シートの後端が前記第1のシート供給回転体を通過した後、前記第1および第2のシート供給回転体を動作させ、前記第1および第2のシート供給回転体の両方で前記次行シートを搬送するよう、制御するようになっている。
【0013】
本発明のシート供給装置の前記第1および第2のシート供給回転体が同時に前記次行シートに接触している時間は、前記次行シートの先端が前記分離搬送手段に達し、前記先行シートの後端が前記分離搬送手段を抜けるまでである。
【0014】
本発明のシート供給装置の前記第1のシート供給回転体を前記先行シートの後端が通過する前に、前記第2のシート供給回転体によって給送される前記次行シートは、前記分離搬送手段に達する位置まで供給されるようになっている。
【0015】
本発明のシート供給装置の前記次行シートを前記分離搬送手段方向へ前もって給送した前記第2のシート供給回転体は、前記先行シートの後端が前記第1のシート供給回転体を通過するまで駆動を停止するよう、前記制御手段によって制御されるようになっている。
【0016】
本発明のシート供給装置の前記分離搬送手段はシートを搬送方向に送るフィードローラと、前記フィードローラに圧接して挟持部を形成し、シートを戻す方向の駆動を入力される、トルクリミッタを有するリタードローラとで構成されるローラ対であり、前記リタードローラの分離戻し力は、前記第1および第2のシート供給回転体のいずれか一方で複数枚のシートが前記挟持部に進入した際にシートを戻す方向に回転し、前記第1および第2のシート供給回転体の両方によって複数枚のシートが前記挟持部に供給された場合には、シートを搬送する方向に回転するように設定されている。
【0017】
本発明のシート供給装置は、さらに、前記第2のシート供給回転体をシート搬送方向に移動させる回転***置調整手段を有している。
【0018】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、上記いずれか1つのシート供給装置と、前記シート供給装置から供給されたシートに画像を形成する画像形成手段と、を有している。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態のシート供給装置と、このシート供給装置を装置本体に備えた画像形成装置であるデジタル複写機とを図に基づいて説明する。
【0020】
なお、本発明のシート供給装置は、本実施形態の画像形成装置であるデジタル複写機のみに装備されるものではない。他の形態の複写機、ファクシミリ、プリンタ、これらの複合機、あるいは、シートの自動供給を必要とする装置等の装置本体にも装備することができるようになっている。従って、本発明のシート供給装置は、装備される機器がデジタル複写機に限定されるものではない。
【0021】
[デジタル複写機]
図1は、本発明の実施形態の画像形成装置であるデジタル複写機の概略正面断面図である。
【0022】
図1に基づいてデジタル複写機の構成および動作を説明する。
【0023】
デジタル複写機10は、デジタル複写機本体3の上部にリーダ部1を備え、中間部から下部にプリンタ部2を備えている。プリンタ部2は、シート供給装置40を備えている。
【0024】
(リーダ部1の構成)
リーダ部1は、原稿が載置される原稿台11、原稿台11に載置された原稿を上方から押圧する原稿押圧板12、原稿の画像面を照射する光源13、画像面からの反射光を導く複数のミラー14およびレンズ15、反射光を光電変換素子(CCD)により光電変換を行い、得られた電気信号に対して種々の画像処理を行う機能を有する光電変換部16を主要構成部品として構成されている。
【0025】
(リーダ部1の動作)
ユーザは、原稿台11上に原稿をその画像面が下方を向くようにして載置した後、その上から原稿押圧板12で押さえる。光源13は、光を原稿に照射しながら矢印K1方向に移動し、原稿の画像面を走査する。画像面からの反射光像は、複数のミラー14およびレンズ15を介して、CCD上に結像され、ここで電気信号に光電変換される。電気信号となった画像信号は、画像処理部16において、種々の画像処理が施された後、次のプリンタ部2に送出される。
【0026】
(プリンタ部2の構成)
プリンタ部2は、図1に示すように、リーダ部1より送出されてきた電気信号を、レーザを駆動する信号に変換する画像制御部17、レーザ素子18、後述する感光ドラム30の表面をレーザ光によって走査するポリゴンスキャナ19、感光ドラム30を含む画像形成部(画像形成手段)21、定着前搬送ベルト38、シート搬送方向の最下流側に配設された定着器39、シート搬送路44にシートを供給するシート供給装置40、手差しによるシートをシート送りパス45に供給するマルチシート送り装置43等を備えている。
【0027】
また、画像形成部21は、矢印方向に回転自在に固定部品に支持された感光ドラム30、その周辺にその回転方向に沿ってほぼ順に配設された、感光ドラム30表面を一様に帯電する一次帯電器31、感光ドラム30上の静電潜像を現像する現像器20、感光ドラム30上のトナー像をシートPに転写する転写帯電器35、感光ドラム30の転写残トナーを除去するクリーナ34、クリーナ34内部の感光ドラム30の残トナーをかき落とすクリーナブレード34a、除電を行う補助帯電器33、そして残留電荷を除去する前露光ランプ32等を備えている。
【0028】
さらに、現像器20には現像ローラ20aが配設されている。現像ローラ20aは、感光ドラム30に対して反対方向に回転して、感光ドラム30上にトナー像を現像するようになっている。
【0029】
シート供給装置40(詳細は後述する)は、上段シート供給カセット36、下段シート供給カセット37、第1シート供給ローラ371、第2シート供給ローラ380、フィードローラ372、リタードローラ373等を備えて、シートをシート搬送路44に供給するようになっている。
【0030】
マルチシート送り装置43は、デジタル複写機本体3の側部に設けられている。このマルチシート送り装置43からは、そのシート送りパス45がストレートであることから、ユーザが手差しで画像形成部21に対して、材質、大きさ等の性状の異なる種々のシートを供給することができるようになっている。
【0031】
(プリンタ部2の動作)
シート供給装置40、あるいはマルチシート送り装置43は、シート搬送路44、シート送りパス45をへてシートを画像形成部21に供給する。転写帯電器35は、感光ドラム30上のトナー像をシートに転写する。定着前搬送ベルト38は、トナー像が転写されたシートPを定着器39に搬送する。定着器39の定着ローラ39a,39bは、回転してシートPを挟持搬送しながら加熱加圧し、シートにトナー像を定着する。最後、搬送ベルト42が、デジタル複写機本体3の外部に設けてある排出シートトレイ41にトナー像定着後のシートPを排出する。
【0032】
(デジタル複写機の制御ブロック)
図2は、デジタル複写機の制御ブロックである。システムコントローラ(シート供給制御手段)101は、デジタル複写機10を統括的にコントロールするようになっている。システムコントローラ101は、主に、デジタル複写機10内の各負荷の駆動、センサ類の情報収集解析、および前述した画像処理部16、画像制御部17に加えて、操作部102、すなわちユーザインターフェースとのデータの交換の役割を担っている。
【0033】
(シート供給装置)
次に、図3を用いてプリンタ部2に設けられたシート供給装置40を説明する。シート供給装置40は、先行シートの後端部分に後続シートの先端部分を重ねた状態でシート搬送路44にシートを供給するようになっている。
【0034】
(シート供給装置の構成)
シート供給装置40は、シート供給カセット(シート収容手段)36(37)と、第1のシート供給ローラ(第1のシート供給回転体)371、第2のシート供給ローラ(第2のシート供給回転体)380と、シート供給カセット36(37)から第1のシート供給ローラ371および第2のシート供給ローラ380によってピックアップしたシートを1枚ずつ分離する分離搬送ローラ対(分離搬送手段)としてのフィードローラ(フィード回転体)372、リタードローラ(リタード回転体)373、およびローラ位置調節機構(回転***置調節手段)395等を備えている。なお、シート供給ローラは、2つに限定されず、3つ以上備えていてもよい。また、シート供給ローラの代わりにベルトを使用してもよい。
【0035】
以下の説明において、上段シート供給カセット36、下段シート供給カセット37についての動作は、双方とも同じであるので、上段シート供給カセット36についての動作のみ説明し、下段シート供給カセット37についての動作の説明は省略する。
【0036】
分離搬送ローラ対372、373は、シートを1枚に分離する機構を有するリタードローラ対である。リタードローラ対は、シート搬送方向に回転するフィードローラ372と、トルクリミッタ375を介してシートを戻す方向の回転を入力されているリタードローラ373とが圧接することで構成されているのは周知である。複数枚のシートがローラ対に進入してきた場合、トルクリミッタ375が作用してシートを1枚に分離し、その他のシートは、シート搬送方向とは逆方向に戻されるわけだが、本来戻されるはずのシートに対して所定以上の搬送力を与えることで、シートを逆方向に戻そうとするリタードローラ372の戻し力に打ち勝って、シートを重ねた状態で搬送することも可能である。
【0037】
次に、図3に基づいて、第1のシート供給ローラ371と、第2のシート供給ローラ380とを説明する。
【0038】
第1のシート供給ローラ371と、第2のシート供給ローラ380は、シート供給カセット36の上方に位置している。
【0039】
第1のシート供給ローラ371は、シートに離接する方向(矢印D方向)に移動するよう回転アーム386の回転端部386aに保持されている。そして、不図示の駆動源によって矢印E方向に回転してシートを送り出す。回転アーム386は、引っ張りばね383によって、第1のシート供給ローラ371をシートから離す方向に常時牽引されている。シート供給ソレノイド381は、矢印F方向に作動して、回転アーム386を引っ張りばね383に抗して牽引したり、その牽引を解除したりするようになっている。シート供給ソレノイド381は、第1のシート供給ローラ371をシートに圧接させる役目を有しており、第1のシート供給ローラ371、回転アーム386、引っ張りばね383、およびシート供給ソレノイド381等は、第1のシート供給部391を構成している。
【0040】
第2のシート供給ローラ380も、シートに離接する方向(矢印D方向)に移動するように回転アーム387の回転端部387aに保持されている。そして、不図示の駆動源によって矢印E方向に回転してシートを送り出す。回転アーム387も、引っ張りばね384によって、第2のシート供給ローラ380をシートから離す方向に常時牽引されている。シート供給ソレノイド382は、矢印F方向に作動して、回転アーム387を引っ張りばね384に抗して牽引したり、その牽引を解除したりするようになっている。シート供給ソレノイド382は、第2のシート供給ローラ380をシートに圧接させる役目を有しており、第2のシート供給ローラ380、回転アーム387、引っ張りばね384、およびシート供給ソレノイド382等は、第2のシート供給部392を構成している。
【0041】
第2シート供給部392は、ローラ位置調節機構395を有しており、シートのサイズに応じてシート搬送方向(矢印G方向)における位置を調節することができるようになっている。ローラ位置調節機構395は、モータ385、このモータ385によって回転するピニオン394、このピニオン394に噛合している移動可能に保持されたラック393、およびラック393と一体の移動片396等で構成されている。移動片396は、回転アーム387の回転中心端部387bに連結されている。ラック393はシートの上面と平行で、かつシート搬送方向(矢印G方向)に往復移動可能になっている。
【0042】
ローラ位置調節機構395は、第2のシート供給部392をシートのサイズに応じて、シート搬送方向(矢印G方向)の位置を調節して、第2のシート供給部392がシートの供給を安定した状態で行えるようにしている。
【0043】
(シート供給装置の動作)
次に、上述のシート供給装置の動作について説明を行う。以上の構成において、第1のシート供給ローラ371は、シート供給ソレノイド381の作動によってシート供給カセット36に収納された最上位のシートに接触し、不図示の駆動源から供給された駆動力によって回転して、シート供給カセット36からシートをフィードローラ372とリタードローラ373との挟持部に向けて送り出す。また、第2のシート供給ローラ380も、シート供給ソレノイド382の作動によってシートに接触し、不図示の駆動源から供給された駆動力によって回転して、シートを分離搬送ローラ対372、373の挟持部に向けて送り出す。なお、第1のシート供給ローラ371および第2のシート供給ローラ380はそれぞれ独立して制御可能に構成されている。
【0044】
以上のように、本実施形態のシート供給装置40は、第1、第2のシート供給ローラ371,380によって、シートをシート搬送路44に順次供給して行くが、一般にシート供給装置は、初めてシートを取り扱う部分であり、シートの挙動の安定性を維持することが最も難しい部分である。その結果、デジタル複写機10における画像形成を高速化するとき、シート供給装置での速度アップは困難を極めている。
【0045】
そこで、本発明のシート供給装置40は、分離搬送ローラ対372,373によって搬送している先行シートP1の後端部分がシート供給カセット36に積載された後続シートP2の先端部分と重なっているとき、第1、第2のシート供給ローラ371,380によって後続シートP2を搬送して分離搬送ローラ対372、373を先行シートと重なった状態で通過させ、先行シートの後端部分と後続シートの先端部分とを重ねて供給するようにしてある。この結果、単位時間あたりに搬送できるシートの枚数は、一定の間隔を空けてシートを給送していた従来のシート供給装置よりも増大させることができる。つまり、本発明を実施したシート供給装置40は、2つのシート供給ローラ371,380のシート供給速度を向上させなくても、実質的にシート供給の速度を向上させたことと等しいシートの供給を可能にしている。
【0046】
なお、2つのシート供給ローラの駆動タイミングを変化させることによってシートの重なり長さを調整することが可能となっているので、それぞれの場合にわけて説明を行う。
【0047】
(第1実施形態)
第1の実施形態として、第1のシート給送ローラ371で1枚目のシートの給送を開始し、1枚目の後端が第1のシート給送ローラ371のローラ位置を通過したら、そのまま引き続き2枚目のシートを第1のシート給送ローラ371で給送する場合を説明する。つまり、シートの重なり量は給紙カセットに収容されているシート先端位置から第1のシート給送ローラ371がシートと接触する位置までの距離である。
【0048】
まず、各部の配置関係を図3ないし図7に基づいて説明する。分離搬送ローラ対372,373とシート供給カセット36上のシートPの先端との距離を「a」、シート供給カセット36上のシートの先端と第1のシート供給ローラ371との距離を「b」、第2のシート供給ローラ380とシート供給カセット36上のシートの後端との距離を「c」、シートの重なり量を「W1」とする。
【0049】
本実施形態では、上述した通りシートの重なり量W1は、距離bに相当する。例えば、距離bをシートの搬送方向の長さの(1/5)の長さに設定すると、シートの重なり量は、シートの搬送方向の長さの最大(1/5)の長さまで可能となる。
【0050】
距離cは、(a+b)≦cの関係となる位置に配置されている。すなわち、第2のシート供給ローラ380は、シート供給カセット36上のシートの先端を分離搬送ローラ対372,373に送り込み、さらにシート供給カセット36上のシート先端から第1のシート供給ローラ371までの距離に相当する距離を確実に搬送することができる位置に配設されていることになる。
【0051】
以上の各部の配置関係に基づく、第1実施形態の動作を説明する。
【0052】
シート供給信号は、システムコントローラ101のCPU101aによってタイミング生成される(図9参照)。この信号をもとに、シート供給ローラ371,380の不図示のシート供給クラッチは、DC負荷制御部108を介して駆動される。
【0053】
第1のシート供給ローラ371が1枚目のシートを供給するために、ソレノイド381がONしている時間は、第1のシート供給ローラ371がシートを距離a分搬送するために必要な時間である。これによって、1枚目のシートは確実に分離搬送ローラ対372,373に挟持される位置まで搬送される。
【0054】
図3に示すように、システムコントローラ101がシート供給ソレノイド381をONにすると、第1のシート供給ローラ371は、破線の位置から実線の位置に移動して1枚目のシートP1に接触し、シート供給方向に回転してシートP1の供給を開始する。
【0055】
その後、図4に示すようにシートP1がシート供給カセット36に格納された位置から、分離搬送ローラ対372,373に到達するまでの距離aに相当する時間経過した後、システムコントローラ101がシート供給ソレノイド381をOFFにする。第1のシート供給ローラ371は、実線の位置から破線の位置に移動してシートから離れ、シート供給ローラ371でのシート搬送は停止する。しかし、シートは、分離搬送ローラ対372,373によってシート搬送路44のシート搬送ローラ対46,46に供給される。
【0056】
続いて、図5に示すように、シートP1の後端が第1のシート供給ローラ371とシートとの当接位置を通過すると同時に、システムコントローラ101が第1のシート供給ソレノイド381をONにする。第1のシート供給ローラ371は、破線の位置から実線の位置に移動して2枚目のシートP2に接触し、シートP2の供給を開始する。
【0057】
第1のシート給送ローラ371によって、シートP1の後端と重ね量bで搬送されたシートP2の先端が分離搬送ローラ対372,373に到達する際、システムコントローラ101は第2のシート供給ソレノイド382をONする。これにより、図6に示すように、第2のシート供給ローラ380がシートP2に接触し、シート搬送方向に対して搬送力を付与する。このとき、第1のシート供給ローラ371もシートP2を搬送している。
【0058】
シートP2が分離搬送ローラ対372,373の挟持部に到達することで、挟持部にはシートP1の後端部分とシートP2の先端部分が挟持されていることになる。これにより、リタードローラ373はトルクリミッタ375の作用により、シートP2を供給カセット36に戻す方向に回転を開始するのだが、シートP2は第1および第2のシート供給ローラ371、380によってシート戻し力よりも大きな搬送力を付与されているため、リタードローラ373の逆方向の回転に抗して、シート搬送方向へと搬送される。
【0059】
第2のシート供給ローラ380は先のシートP1の後端が分離搬送ローラ対372,373の挟持部を抜けるまでの間、つまり、挟持部にシートP2しか存在しなくなるまで、シートP2に対して搬送力を付与する。その後、システムコントローラ101の制御によって、第1および第2のシート供給ローラ371、380はシートP2から離間し、シートP2はフィードローラ372によって搬送が行われる。以上の動作によって、シートP2はシートP1に重なった状態のまま、分離搬送ローラ対を抜けて画像形成部方向へと搬送されていく。
【0060】
シートP2の後端が第1のシート供給ローラ371のシート接触位置を通過した際に、第1のシート供給ローラ371がその次のシートに接触して給送を開始することで、その次のシート先端はシートP2の後端に重なり量bで重ねられた状態で搬送することができる。
【0061】
以上のように、システムコントローラ101が、第1、第2のシート供給ソレノイド381,382を制御することによって、距離bに相当する長さの重ね合わせ量(W1)でシートP1の後端部分とシートP2の先端部分とが重なって、順次、画像形成部21に搬送されることになる(図7参照)。例えば、距離bが、シートの搬送方向の長さ(L)の(1/5)の長さである場合、(1/5)Lが重ね合わせ量になる。
【0062】
以上のように、第1実施形態において、2つのシート供給ローラ371,380を用いて、シートP1の後端部分とシートP2の先端部分とを重ねて給送することで、単位時間あたりの給送枚数が増加することとなる。これにより実質的にシート供給の速度を向上させたことと等価なシートの供給が可能になり、シート供給装置40のシート供給能率を高めることができる。
【0063】
また、シートの給送速度を速くすることなく、シート供給能率を高めているため、確実にシートを供給することができる。
【0064】
さらに、シートの重ね合わせ部を分離搬送ローラ対に挟持させている状態では、シート搬送方向に配列された2つのシート供給ローラ371,380でシートを供給しているので、より一層、確実にシートを供給することができる。
【0065】
(第2実施形態)
第2実施形態は、上流側のシート供給ローラ380を、下流側のシート供給ローラ371と協働させて、シートを確実に送るようにする他に、図8ないし図11に示すように、第1のシート供給ローラ371が後続のシートに接触して回転する前に、第2のシート供給ローラ380を後続のシートに接触させて、後続のシートを事前に所定量供給してからシートを重ねて搬送するものである。つまり、本実施形態は上記第1実施形態の場合よりもシートの重なり量を大きくして、シートの供給能率をより一層高めることができるようにしている。
【0066】
なお、第2実施形態の各部の配置関係における距離cは、第1の実施形態におけるc≧(a+b)、前もって第2のシート供給ローラ380で後続のシートを搬送可能な最大量である、aを加えたc≧(a+b)となる。
【0067】
距離aが後続のシートを前もって搬送可能な最大量となるのは、後続のシートを第2のシート供給ローラ380で前もって供給した際に、分離搬送ローラ対372,373に後続のシートの先端が到達した時点でリタードローラ373の重送防止作用が働き、それ以上の搬送を防止する構成としているためである。
【0068】
つまり、一つのシート供給ローラから付加されるシートの搬送力では、リタードローラ373の戻し力に打ち勝ち、シートが重なった状態で分離搬送ローラ対の挟持部に進入させることができない、または進入させたとしても所定の重なり量を維持したまま挟持部を通過させることが難しいため、後続のシートが前もって重ねられる量は距離aに相当する長さとなる。
【0069】
続いて、第2実施形態におけるシート供給動作について、説明を行う。図2に示すシステムコントローラ101がシート供給ソレノイド381をONにすると、図8に示すように、第1のシート供給ローラ371は、破線の位置から実線の位置に移動して先行のシートP1に接触し、先行シートP1の供給を開始する。
【0070】
その後、図8に示すように、先行シートP1がシート供給カセット36に格納された位置から、分離搬送ローラ対372,373の挟持部に到達するまでの距離aを搬送される時間が経過した後、システムコントローラ101が第2のシート供給ソレノイド382をONにする。また、既にシートP1が分離搬送ローラ対によってシート搬送方向に搬送可能な状態となっているため、第1のシート供給ローラ371の駆動を停止する、またはシートP1からローラを離間させて図中破線の位置までローラを移動させる。
【0071】
図9に示すように、シートP1の後端が第1のシート供給ローラ371の給送位置を通過する前に、第2のシート供給ローラ380が後続のシートP2に接触し、分離搬送ローラ対372,373方向にシートP2を搬送している。しかし、上述した通り、シートP2は分離搬送ローラ対のリタードローラ373の重送防止作用によって、挟持部に進入することが防止されているので、シートP2が前もって搬送される距離は、距離aが最大となる。よって第2のシート供給ローラ380のシートP2の供給時間は、距離aを搬送することが可能な時間であればよく、その時間経過後は、ローラの駆動を停止してもよい。
【0072】
また、シートP2を前もって搬送する距離がa未満とする設定である場合は、所望する距離を搬送するのに必要な時間だけ、ローラ380を駆動してシートを給送すればよい。
【0073】
シートP1の後端が第1のシート供給ローラ371の給送位置を通過したタイミングで、シートP2の先端は既に分離搬送ローラ対372,373の挟持部に到達しているため、図10に示すように、第1のシート供給ローラ371と第2のシート供給ローラ380により、シートP2の再給送が開始される。これにより、シートP1の後端とシートP2の先端とが、重ね量(a+b)で分離搬送ローラ対372,373の挟持部を通過することとなる。
【0074】
シートP1の後端が分離搬送ローラ対372,373の挟持部を通過すると、図11に示すように、挟持部にはシートP2のみが挟持されていることになる。シートP1が挟持部を通過したタイミングで、第1および第2のシート供給ローラの駆動を停止し、シートP2は分離搬送ローラ対372,373でシート搬送方向に搬送される。
【0075】
シートP2の後端が第2のシート供給ローラ380の供給位置を通過した後、上記と同じように次のシートを前もって分離搬送ローラ対372,373の挟持部に到達する位置まで搬送し、重ね量(a+b)の状態で待機することとなる。
【0076】
以上のように、第2実施形態においても、2つのシート供給ローラ371,380を用いて、先行シートの後端部分と後続シートの先端部分とを重ねて給送することで、単位時間あたりのシート給送枚数を増加させることができる。これにより、実質的にシート供給の速度を向上させたことと等価なシートの供給を可能にしてあるので、シートの給送速度を速くすることなく、シート供給能率を高めてシートを供給することができる。
【0077】
しかも、第2実施形態では、第1実施形態よりもシートの重ね量を増加させる又は調整することができるので、よりシート供給効率を高めることができる。
【0078】
また、シートの給送速度を速くすることなく、シート供給能率を高めているため、確実にシートを供給することができる。
【0079】
(第3実施形態)
次に、第2のシート供給ローラ380の位置をシート搬送方向に調節する第3実施形態を説明する。
【0080】
図3に示すように、第2のシート供給ローラ380は、ローラ位置調節機構395によって位置を、シートサイズに応じてシート搬送方向(矢印G方向)に調節することができるようになっている。
【0081】
第2のシート供給部292の位置を調節することによって、上段、下段シート供給カセット36,37に積載されるシートのサイズが使用時によって変わるような場合、最大サイズのシートが積載されても、最少サイズのシートが積載されても、どちらにもでも対応できるようにすることができる。また、第2のシート供給部292は、所定のシート重ね量に基づいて移動させればよい。
【0082】
このように、第2のシート供給部292の位置を変えた場合においても、シート供給ソレノイド381,382を制御して、シートの先端と後端を重ねて供給することができる。
【0083】
以上、各実施形態に基づいて本発明を説明してきたが、本発明を具備したシート供給装置40を装置本体3に備えたデジタル複写機10は、シート供給装置40が先行シートの後端部分と後続シートの先端部分とを重ねて供給するようになっているため、画像プロセス速度を変更することなく画像形成装置の高速化を安定的にかつ容易に実現して、生産性を向上させることができる。
【0084】
【発明の効果】
以上詳細に説明した通り、シートを重ねて給送するために複数のシート供給回転体を設けたことにより、確実にシートを重ねて送ることができるため、シート供給の効率を向上させることができる。
【0085】
また、複数のシート供給回転体を用いることで、シートの重ね量を制御することが可能となる。これにより、一つのシート供給回転体でシートを重ねる場合よりも大きな重ね量でシートを供給することが可能となり、シート供給効率を更に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態のシート供給装置を装置本体に備えた画像形成装置であるデジタル複写機の概略正面断面図である。
【図2】図1の画像形成装置の制御ブロック図である。
【図3】図1のシート供給装置の正面図であるとともに、第1実施形態の動作を説明するための図であり、先行シートを供給開始するときの図である。
【図4】第1実施形態の動作を説明するための図であり、先行シートを分離搬送ローラ対まで送った図である。
【図5】第1実施形態の動作を説明するための図であり、後続シートを供給開始するときの図である。
【図6】第1実施形態の動作を説明するための図であり、後続シートを供給中の図である。
【図7】第1実施形態の動作を説明するための図であり、先行シートと後続シートとが重なり、先行シートが分離搬送ローラ対を抜け、後続シートが分離搬送ローラ対によって搬送されている状態の図である。
【図8】第2実施形態の動作を説明するための図であり、先行シートを分離搬送ローラ対に搬送したときの図である。
【図9】第2実施形態の動作を説明するための図であり、第2のシート供給ローラによって後続シートの先行供給を開始するときの図である。
【図10】第2実施形態の動作を説明するための図であり、先行シートと後続シートとが重なった状態で、分離搬送ローラ対で搬送され始めるときの図である。
【図11】第2実施形態の動作を説明するための図であり、先行シートと後続シートとが重なった状態で後続シートが分離搬送ローラ対によって搬送されている状態の図である。
【符号の説明】
P シート
P1 先行シート
P2 後続シート
1 リーダ部
2 プリンタ部
3 デジタル複写機の本体
10 デジタル複写機(画像形成装置)
21 画像形成部(画像形成手段)
36 上段シート供給カセット(シート収容手段)
37 下段シート供給カセット(シート収容手段)
40 シート供給装置
101 システムコントローラ(制御手段)
371 第1のシート供給ローラ(第1のシート供給回転体)
372 フィードローラ、分離搬送ローラ対(フィード回転体、分離搬送手段)
373 リタードローラ、分離搬送ローラ対(リタード回転体、分離搬送手段)
374 リタード軸
375 トルクリミッタ
376 レジストローラ
380 第2のシート供給ローラ(第2のシート供給回転体)
381 シート供給ソレノイド
382 シート供給ソレノイド
383 引っ張りばね
384 引っ張りばね
385 モータ
386 回転アーム
387 回転アーム
391 第1のシート供給部
392 第2のシート供給部
393 ラック
394 ピニオン
395 ローラ位置調節機構(回転***置調節手段)
396 移動片

Claims (10)

  1. シートが収容されるシート収容手段と、
    前記シートに接触し回転することで、前記シートを送り出す第1のシート供給回転体と、
    前記第1のシート供給回転体のシート供給方向の上流側に配置され、シートに接触し回転することでシートを送り出す第2のシート供給回転体と、
    前記第1および第2のシート供給回転体によって送り出されたシートを1枚に分離し、さらに下流へと搬送する分離搬送手段と、
    前記第1および前記第2のシート供給回転体を制御する制御手段と、を有し、
    前記分離搬送手段は、前記第1もしくは第2のシート供給回転体のどちらか一方がシートを供給している場合では、複数枚のシートを1枚に分離し、前記第1および第2のシート供給回転体の両方がシートを供給している場合では、複数枚のシートを分離せずに搬送するように構成され、
    前記制御手段は、前記第1および第2のシート供給回転体をそれぞれ独立に動作可能に制御し、前記第1および第2のシート供給回転体の両方でシートを供給することで、複数枚のシートの一部を重ねた状態で前記分離搬送手段を通過させることを特徴とするシート供給装置。
  2. 前記第2のシート供給回転体は、前記シート収容手段に収容されたシートの後端から、所望するシートの重ね量と前記シート収容手段に収容されたシートの先端から前記分離搬送手段までの距離を加えた長さ以上の位置に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のシート供給装置。
  3. 前記制御手段は、前記第1のシート供給回転体を動作させて、先行シートを送り出し、前記先行シートの後端が前記第1のシート供給回転体を通過した後、前記先行シートと次行シートが重なっている状態のうちに前記第1のシート供給回転体で前記次行シートを送り出し、前記次行シートの先端が前記分離搬送手段に達した際に前記第2のシート供給回転体を動作させ、前記第1および第2のシート供給回転体の両方で前記次行シートを搬送するよう、制御することを特徴とする請求項1または2に記載のシート供給装置。
  4. 前記制御手段は、前記第1のシート供給回転体を動作させて、先行シートを送り出し、前記先行シートの後端が前記第2のシート供給回転体を通過した後、前記第1のシート供給回転体を通過する前に前記第2のシート供給回転体を次行シートに接触させて送り出し、前記先行シートの後端が前記第1のシート供給回転体を通過した後、前記第1および第2のシート供給回転体を動作させ、前記第1および第2のシート供給回転体の両方で前記次行シートを搬送するよう、制御することを特徴とする請求項1または2に記載のシート供給装置。
  5. 前記第1および第2のシート供給回転体が同時に前記次行シートに接触している時間は、前記次行シートの先端が前記分離搬送手段に達し、前記先行シートの後端が前記分離搬送手段を抜けるまでであることを特徴とする請求項3または4に記載のシート供給装置。
  6. 前記第1のシート供給回転体を前記先行シートの後端が通過する前に、前記第2のシート供給回転体によって給送される前記次行シートは、前記分離搬送手段に達する位置まで供給されることを特徴とする請求項4に記載のシート供給装置。
  7. 前記次行シートを前記分離搬送手段方向へ前もって給送した前記第2のシート供給回転体は、前記先行シートの後端が前記第1のシート供給回転体を通過するまで駆動を停止するよう、前記制御手段によって制御されることを特徴とする請求項6に記載のシート供給装置。
  8. 前記分離搬送手段はシートを搬送方向に送るフィードローラと、前記フィードローラに圧接して挟持部を形成し、シートを戻す方向の駆動を入力される、トルクリミッタを有するリタードローラとで構成されるローラ対であり、前記リタードローラの分離戻し力は、前記第1および第2のシート供給回転体のいずれか一方で複数枚のシートが前記挟持部に進入した際にシートを戻す方向に回転し、前記第1および第2のシート供給回転体の両方によって複数枚のシートが前記挟持部に供給された場合には、シートを搬送する方向に回転するように設定されていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載のシート供給装置。
  9. 前記第2のシート供給回転体をシート搬送方向に移動させる回転***置調整手段を有することを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載のシート供給装置。
  10. 請求項1ないし9のいずれか1項に記載のシート供給装置と、
    前記シート供給装置から供給されたシートに画像を形成する画像形成手段と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。
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