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発明の名称 画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平11−30886
公開日 平成11年(1999)2月2日
出願番号 特願平9−188123
出願日 平成9年(1997)7月14日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】中川 周吉 (外1名)
発明者 牛尾 健志
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 給送手段と、画像形成手段と、再搬送手段とを有し、前記給送手段から前記画像形成手段に搬送して第一面に画像を記録した記録シートを前記再搬送手段により再び前記画像形成手段へ搬送し、前記記録シートの前記第一面又は他面に画像を記録する画像形成装置であって、前記給送手段から搬送される記録シートと再搬送された記録シートとが連続して前記画像形成手段に搬送される場合に、前記給送手段から搬送される記録シートが連続する場合よりも各記録シートを短い間隔にて搬送するよう構成したことを特徴とする画像形成装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は複写機及びプリンタ等の画像形成装置に関するものであって、特に記録シートに複数回画像を記録する際の生産性を向上させるものである。
【0002】
【従来の技術】複写機等の画像形成装置の性能の一つであるプロダクティビティ(生産性:単位時間あたりに複写可能な枚数による指標)は、プロセススピードと記録シートの搬送間隔によりほぼ決定される。
【0003】上記プロセススピードとは、画像形成部における記録シートの搬送速度である。また記録シートの搬送間隔とは、連続して画像を形成する際の先の記録シートの後端と後の記録シートの先端との距離のことである。すなわちプロセススピードを速くするか、又は搬送間隔を短くすることにより複写機のプロダクティビティを向上させることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしプロセススピードは画像形成部の処理能力に大きく依存する。従ってプロセススピードを向上させるためには処理の高速な画像形成部を採用または開発する必要があり、製造コストが増大し、また短期間での実現は困難である。
【0005】また記録シートの搬送間隔を縮めた場合には、次のような困難が生じるおそれがある。
【0006】1.画像形成装置が電子写真記録方式である場合、定着器によって記録シート上に転写されたトナーを加熱することにより画像が定着される。そこで搬送間隔を縮めると単位時間あたりに定着する記録シートの枚数が増加するため、定着器がより多くの熱量を奪われることとなる。したがって定着器によって記録シートを十分に加熱することができず、トナーの定着不良が生じる虞がある。
【0007】2.先頭ページ処理機能を有する画像形成装置である場合、画像を形成した記録シートを裏返して排出トレイに積載する裏面排出モードが使用される。このとき、記録シートを裏返す方式として反転経路に一旦進入させるスイッチバック方式を用いると、先の記録シートが反転経路より排出されるまで後の記録シートを搬送することができないために、所定の搬送間隔をあける必要がある。
【0008】3.給送ローラと分離ローラの摩擦によりシートを一枚ずつ供給するリタード方式を採用している場合、給送ローラと分離ローラのみにより搬送される区間では記録シートの搬送スピードが安定しない。従ってその分搬送間隔に余裕をとる必要がある。
【0009】これらのような制限により単純に搬送間隔を短縮させることはできず、搬送間隔を短縮させることにより生産性を向上を図ることも難しい。そこで本発明は、上記制限によらず搬送間隔を短縮し、以て生産性を向上する画像形成装置を提案するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、給送手段と、画像形成手段と、再搬送手段とを有し、前記給送手段から前記画像形成手段に搬送して第一面に画像を記録した記録シートを前記再搬送手段により再び前記画像形成手段へ搬送し、前記記録シートの前記第一面又は他面に画像を記録する画像形成装置であって、前記給送手段から搬送される記録シートと再搬送された記録シートとが連続して前記画像形成手段に搬送される場合に、前記給送手段から搬送される記録シートが連続する場合よりも各記録シートを短い間隔にて搬送するよう構成したことを特徴とする。
【0011】本発明は上記の如き構成とすることにより、再搬送して画像記録を行う際の生産性を、定着器や画像形成装置などに変更を加えることなく容易に向上することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を図を用いて説明する。図1は本発明に係る画像形成装置の全体断面図、図2は画像形成装置の反転部であって裏面排出を説明する図、図3は画像形成装置の反転部であって再搬送を説明する図、図4は記録シート及び再搬送シートを送出するタイミングを説明するフローチャート、図5は搬送間隔を説明する図である。
【0013】図1に示す画像形成装置Aはデジタル複写機であって、上方に画像形成手段Cを配置し、下方に記録シートP1を積載する複数のカセット1を装着して構成されている。カセット1のそれぞれには給送手段Bが取り付けられており、画像形成手段Cへと記録シートP1を搬送するよう構成されている。
【0014】また画像形成手段Cには再搬送手段Dが連続し、画像形成手段Cによって第一面に画像を形成された記録シートP1を表裏反転して排出、又は再給送することができる。なお記録シートP1の表裏を反転して排出することによりページに従って積載することができ、これを先頭ページ処理機能と称する。また反転して給送手段Bから画像形成手段Cへの搬送経路に再給送する方式をスルーパス両面方式と称する。
【0015】[給送手段]カセット1に積載された記録シートP1にはピックアップローラ2が当接し、最上位の記録シートP1を送出する。給送手段Bはリタード方式で構成されており、記録シートP1は搬送方向に駆動する給送ローラ3と反対方向に回転する分離ローラ4によって重送を防いでいる。
【0016】単一に分離された記録シートP1は、さらに搬送ローラ対5によって供給パス6に至り、画像形成手段Cに送出される。
【0017】[画像形成手段]画像形成手段Cは、図示しないコンピュータ等より送出された画像信号に従って感光体ドラム7上に静電線像を形成し、トナーにより顕像化する。この感光体ドラム7上に形成されたトナー像は転写帯電器8によって両者間に介在する記録シートP1に転写される。記録シートP1は給送手段Bによって感光体ドラム7とタイミングを合わせて送り込まれる。
【0018】転写の成された記録シートP1は、搬送ベルト9によって定着器10に送り込まれ、加熱、加圧されてトナー像が定着される。定着後、記録媒体は第一排出ローラ対11aを通過して再搬送手段Dに至り、表裏を反転されて第二排出ローラ対11bにより機外へ排出されるか、または反転されて再給送される。
【0019】[再搬送手段]再搬送手段Dはまず前記第一排出ローラ対11aと第二排出ローラ対11bとの間に記録シートP1の進行方向を切り替えるフラッパー12が設けられており、第一排出ローラ11aにより搬送された記録シートP1をスイッチバックパス13に導くことができる。スイッチバックパス13は途中から下方に向かって分岐しており、下搬送パス17に接続している。以後スイッチバックパス13の分岐する位置よりもフラッパー12側を13a、反対側を13bとする。
【0020】図2に示すようにフラッパー12の下部には第一弁16aが取り付けられており、第一排出ローラ対11aからスイッチバックパス13aに至る搬送経路に位置している。これにより、スイッチバックパス13aから第一排出ローラ対11aに記録シートP1が戻ることを防いでいる。またスイッチバックパス13a、13bの分岐点には第二弁16bが取り付けられており、図3に示すようにスイッチバックパス13bより送出された記録シートP1を下搬送パス17に導いている。下搬送パス17は、給送手段Bから画像形成手段Cへ連続する供給パス6に接続している。
【0021】[反転動作]上記の如く構成した画像形成装置を以て記録シートP1の片面にのみ画像記録を行う際には、まずフラッパー12の働きにより記録シートP1をスイッチバックパス13aに送出する。そして反転センサ14aが記録シートP1の後端を検出した所定時間後に、スイッチバックローラ15aを逆方向に駆動させる。すると第一弁16aの働きにより記録シートP1は第二排出ローラ対11bへと導かれ、表裏反転した状態にて機外へ排出されることとなる。
【0022】また記録シートP1の両面に画像記録を行う際には、記録シートP1がスイッチバックパス13bに格納されたことを反転センサ14bにて検出し、スイッチバックローラ15bを逆方向に駆動する。すると記録シートP1は弁16bの働きにより下搬送パス17へと送出され、供給パス6を介して画像形成手段Cへと導かれる。そして裏面に画像を記録された後、既に表裏反転していることから、第一排出ローラ対11aから直接第二排出ローラ対11bを通って機外に排出される。このように再搬送されて他面に画像を記録される記録シートP1を、以下再搬送シートP2という。
【0023】ここで連続的に画像記録が行われる場合には、図4に示すフローチャートのように、再搬送(S1)された再搬送シートP2は、停止センサー18にて先端を検出される(S2)ことにより一旦搬送を停止(S3)される。そしてカセット1より新たに送出された記録シートP1の後端が立てパスセンサー19にて検出される(S4)と、下搬送パス17内の再搬送シートP2の搬送を再開(S5)する。また再搬送シートP2の後端が立てパスセンサー19に検出される(S6)と、次の新たな記録シートP1をカセット1より送出(S7)し、このサイクルを繰り返す。
【0024】[プロダクティビティ]次に画像記録に係るプロダクティビティについて、図5を用いて従来と比較しつつ説明する。本実施形態に於いては記録シートP1の搬送速度Vを仮に300mm/s とし、記録シートP1の規格サイズをA4(搬送方向長さL=210mm)とする。
【0025】まず図2及び図5(a)を用いて、片面に画像記録し、反転して排紙する場合(先頭ページ処理)について説明する。定着器10においてトナーの定着を終えた記録シートP1は、スイッチバックパス13aに進入し、反転センサ14aにて後端を検出してから26mm搬送された位置にて停止する。このとき記録シートP1の後端とスイッチバックローラ15aとの間隔は20mmである。
【0026】停止後直ちにスイッチバックローラ15a、15bを逆回転させ、記録シートP1を機外に排出する。ここでスイッチバックローラ15aから記録シートP1が離脱する為に要する時間は、L/V=(210(mm)-20(mm))/300(mm/s)=0.63(s)となり、最低でも0.63秒の時間が必要となる。実際には搬送不良を起こした場合に備えて更にマージンが必要となり、これを30mmとるとすれば、L/V=(210(mm)+30(mm)-20(mm))/300(mm/s)=0.73(s)程度の時間の余裕が必要である。このときの搬送間隔は210(mm)+30(mm)-20(mm)=220(mm)であり、記録シートP1自体の長さLもあわせると、プロダクティビティは300(mm/s)X60(s)/(210(mm)+220(mm))=42( 枚/ 分)となる。
【0027】また図5(b)に示すように、従来は再搬送シートP2の両面に記録する際にも搬送間隔を片面記録時と等しい搬送間隔を設定していた。従ってこの場合のプロダクティビティは、42( 枚/ 分)/2(面)=21( 枚/ 分)であった。
【0028】ところで、反転して再給送される裏面記録時には、記録シートは一度定着器10を通過しているため、表面記録時に比べて十分に加熱されている。従って定着器10より奪う熱量が表面記録時に比べて小さく、搬送間隔を縮めても問題が生じない。
【0029】また、連続的に両面記録を行う場合は表面に記録する記録シートP1と裏面に記録する再搬送シートP2とが交互に給送されることとなる。ここで裏面に記録した場合には再搬送手段Dにて記録シートを反転しないため、反転に要する時間は搬送間隔を決定する上で問題にならない。
【0030】また交互に給送されることから、カセット1より新たに給送される記録シートP1に注目すれば、すくなくとも再搬送シートP2の分は搬送間隔があることになる。従って給送ローラ3と分離ローラ4のみにより搬送される区間で記録シートP1の搬送スピードが安定しない場合があっても、その為に搬送間隔に余裕をとる必要がない。
【0031】そこで本実施形態に於いては図5(c)に示すように、、両面記録時に於いて搬送間隔を可能な限り縮めている。そこで搬送間隔を決定するための残る要素として給送のばらつきによる搬送不良の為に、90mmの搬送間隔をとることとする。このときA4サイズの記録シートにおけるプロダクティビティは300(mm/s)X60(s)/(210(mm)+90(mm))/2( 面)=30( 枚/ 分)となる。同様に各規格サイズについても搬送間隔を90mmにとることとし、片面記録時、従来の両面記録時、本願発明に係る両面記録時についてプロダクティビティを比較すると、表1のようになる。
【0032】
【表1】

上記表により片面記録時に対する両面記録時のプロダクティビティ比は、従来50%だったのに対し、本発明では下表のようになる。
【0033】
【表2】

上記表に示す如く、両面記録時において従来に比して大幅なプロダクティビティの向上を図ることが可能となった。
【0034】なお、上記実施形態に於いては、両面記録時の各サイズにおける搬送間隔を同一にして示したが、サイズごとに変更して最適な間隔とする事でよい。また、記録シートP1の搬送速度を一定として示したが、再搬送手段D内及び再搬送シートP2の全体的な搬送速度を速く設定する場合に於いても、本発明は有効である。
【0035】また、上記実施形態では表面記録と裏面記録とを交互に行うスルーパス両面方式の画像形成装置を用いて説明した。しかし本発明は一旦画像を形成した記録シートを画像形成手段に再搬送する画像形成装置であれば、その効果を得ることができる。従って他の両面記録方式や多重記録方式、例えばバッチ処理スルーパス方式、中間トレイ方式など他の方式の画像形成装置に対しても適用することが有効である。
【0036】
【発明の効果】上記説明した如く本発明に係る画像形成装置に於いては、新たに給送される記録シートと再搬送された記録シートとの搬送間隔を再搬送を行わない場合の記録シートの搬送間隔よりも短縮することにより、画像形成部や定着器、給送手段などの装置の変更をすることなく画像形成装置のプロダクティビティを大幅に向上することが可能である。




 

 


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