JP2005350179A - シート供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 シートの種類に依らずに安定して次工程にシートを供給する。
【解決手段】 普通紙と厚紙とで送出位置Ａ１、Ａ２を変え、傾斜面に当接する距離を変えている。したがって、普通紙と厚紙の両方共に、フィードローラ５８とリタードローラ６０とでの捌き・搬送に対しての負担が少ないく、安定して次工程にシートを供給できる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、シート供給装置に関する。

従来よりプリンタや複写機等の画像形成装置においては、一般に画像が形成される媒体として、普通紙や上質紙が用いられていた。これらの普通紙や上質紙は表面の平滑度が低いことから用紙間の密着力が低く、給紙トレイ等の用紙積載部からシートを１枚ずつ繰り出す際にも複数枚のシートが密着して供給される、いわゆる重送を防ぐことは比較的容易であった。

しかしながら近年においては、記録媒体の多様化に伴って、表面平滑度の高いシートを含む、多種多様なシートの搬送が要求されるようになってきている。特にカラー化技術の進展に伴い白色度を上昇させ光沢を出した塗工紙（コート紙、シートの両面または片面に印刷適正の改良を目的として塗料の一種である塗工カラーを塗布した複合シート）や、フィルムシート、トレーシングペーパー等の紙以外の媒体に関しても普通紙と同等に給紙できることが求められている。しかし、塗工紙や、フィルムシート、トレーシングペーパー等はシート間の密着力が高く、結果として重送を防ぐことが難しいのでシートの供給には特別な技術が必要となる。

そこで、シートの密着を事前に解消してから給紙する方法として、積載されたシートの側面からエアーを吹き付け、ナジャーローラで送り出し、さらにフィードローラとリタードローラーとで１枚ずつに分離する給紙装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−６３６７５号公報

しかしながら、浮遊した状態からシートをナジャーローラで送り出すとシートに作用する抵抗が少ないため、複数枚のシートがフィードロールとリタードロールとのニップ部を越えてしまい重送となることがある。

この現象を軽減するために、積載位置からフィードロールよリタードロールとのニップ部の間いに傾斜面を設け、シートを分離、あるいは、シートに抵抗を作用させることで、楔状にシートの前端をずらす方法がある。

しかし、曲げ剛性が低いシート、例えば薄いシートでは、送り出されるときに傾斜面に押し付けられる力が弱いため、ずれにくい。

一方、曲げ剛性が高いシート、例えば厚いシートでは、送り出されるときに傾斜面に押し付けられる力が強いため、傾斜面から受ける抵抗が大きく搬送の妨げになってしまう。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、シートの種類に依らずに安定して次工程にシートを供給することを目的とする。

請求項１に記載のシート供給装置は、シートを積載して収容する収容部と、前記収容部に収容された最上位のシートに当接して送り出す送出部材と、送り出された前記シートの前端部に抵抗を与える抵抗部と、前記最上位のシートを送り出す送出位置を移動させる送出位置移動手段と、シートの種類毎に定義された前記送出位置を記憶した記憶手段と、選択もしくは検知されたシートの種類と前記記憶手段に記憶された前記送出位置とに基づいて、前記送出位置移動手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴としている。

請求項１に記載のシート供給装置は、選択もしくは検知されたシートの種類と記憶手段に記憶された送出位置とに基づいて、制御手段は送出位置移動手段を制御し、送出位置を移動させる。送出部材が最上位のシートに当接して送り出すと、送り出されたシートの前端部は抵抗部から抵抗を受け、シートが次工程に供給される。

したがって、シートの種類毎に送出位置を移動することで、シートが受ける抵抗を最適にすることができる。よって、シートの種類に依らずに安定して、次工程にシートを供給できる。

請求項２に記載のシート供給装置は、請求項１に記載の構成において、前記抵抗部は、傾斜面であることを特徴としている。

請求項２に記載のシート供給装置は、送り出されたシートの前端部が、傾斜面に当接して抵抗を受ける。そして、送出位置が高いとシートの前端部が傾斜面に当接する距離が長くなり抵抗が大きくなる。また、送出位置が低いとシートの前端部が傾斜面に当接する距離が短くなり抵抗が小さくなる。よって、請求項１と同様の作用を奏す。

請求項３に記載のシート供給装置は、請求項１又は請求項２に記載の構成において、前記記憶手段に記憶されている厚いシート種の送出位置は、薄いシート種の送出位置より高いことを特徴としている。

請求項３に記載のシート供給装置は、曲げ剛性の高い厚いシートでも、適度な抵抗が作用し、確実に次工程に送り出すことができる。

このように、シートの厚みに応じ、送出位置を移動することで、シートが受ける抵抗を最適にすることができる。よって、シートの厚みに依らずに安定して、次工程にシートを供給できる。

請求項４に記載のシート供給装置は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の構成において、前記抵抗部の送り出し方向の下流側に設けられ、前記シートの重送を防止する重送防止手段を備えることを特徴としている。

請求項４に記載のシート供給装置は、請求項１から請求項３と同様の作用を奏すが、抵抗部によって、例えば、分離あるいは前端部がずれて、重送防止手段に送られるので、より確実に１枚ずつに分離・搬送できる。

請求項５に記載のシートの供給装置は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の構成において、前記収容部に積載して収容された前記シートに対してエアーを吹き付けるエアー吹付手段を備えることを特徴としている。

請求項５に記載のシートの供給装置は、請求項１から請求項４と同様の作用を奏すが、シート収容部に積載して収容されたシートにエアー吹付手段によってエアーが吹き付けられてシートが浮揚し、シート同士の密着が解かれているので、より安定して次工程に安定して供給される。

以上説明したように本発明によれば、シートの種類に依らずに安定して次工程にシートを供給することを目的とする。

以下、本発明に係るシート供給装置を備えた画像形成装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、画像形成装置の画像形成方式としては、公知の電子写真プロセスを用いている。

まず、最初に画像形成装置１０の構成及び画像形成の概要を説明し、つぎに、本発明の要部について説明する。なお、画像が形成されるシートＰとして、例えば、普通紙のほか、白色度や光沢を出すために表面にコーティング処理を施した塗工紙等、表面が平滑なシートなどが用いられる。

図１に示すように、画像形成装置１０は、画像形成装置１０全体の制御を行うとともに各種情報を記憶している制御部２４を備えている。また、装置上部には操作パネル１１が設けられている。この操作パネル１１をユーザーが操作すると、制御部２４はその操作内容に応じた制御を行う。

更に、画像形成装置１０は、公知の電子写真プロセスを用いて画像を形成する画像形成部１２を備えている。

画像形成部１２には、感光体ドラム１４が設けられており、感光体ドラム１４には、円周方向に沿って、帯電器１６、現像装置１８、クリーナー２０が配設されている。また、帯電器１６と現像装置１８との間の感光体ドラム１４の表面にレーザー光Ｌを照射する画像書込装置２２が設けられている。また、感光体ドラム１４の画像書込装置２２と反対側には、転写ローラ３４が設けられている。

画像書込装置２２は制御部２４に接続され、制御部２４は受信部２６に接続されている。受信部２６には、画像読取装置２８やパーソナルコンピュータ３０などの外部機器が通信回線３２を介して接続され、画像読取装置２８やパーソナルコンピュータ３０などから画像情報が送られる。画像情報は受信部２６から制御部２４へと送られ、制御部２４は画像情報に基づき画像書込装置２２を制御し、レーザー光Ｌを照射する。

感光体ドラム１４は、帯電器１６によって表面が所定の電位に帯電される。そして、画像書込装置２２からレーザー光Ｌが照射されて感光体ドラム１４の表面が露光され、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置１８によって現像され、感光体ドラム１４の表面にトナー像が形成される。

後述する給紙部４０からシートＰが複数の搬送ローラ４６を備えたシート搬送部４４を介して感光体ドラム１４と転写ローラ３４とのニップ部に搬送される。そして、転写ローラ３４によって感光体ドラム１４のトナー像がシートＰに転写され、搬送方向下流側に設置された定着装置３６に送られ、トナー像がシートＰに定着される。定着装置３６の搬送方向下流側には一対の排出ローラ３８が設けられており、トナー像が定着したシートＰは排出ローラ３８によって排出トレイ３９に排出される。

なお、シートＰに転写されずに感光体ドラム１４の表面に残留したトナーは、クリーナー２０によって回収される。

画像形成装置１０の下方には、複数（本実施の形態では４つ）のシート供給装置５０が上下に並んで設けられた給紙部４０が配設されている。各シート供給装置５０には、シートＰを積載して収容するシート供給トレイ５２が設けられている。これらのシート供給トレイ５２の内部にはボトムプレート１２０が設けられ、駆動機構（図示省略）により昇降する。そして、このボトムプレート１２０の昇降により、積載されたシートＰが上昇及び下降する。

図３に示すように、シート供給トレイ５２のシートＰの送り出し方向Ｓの上流側には、シートＰのサイズによって移動可能に構成され、シートＰの後端面を規制するエンドガイド６４が設けられている。また、シートＰの送り出し方向Ｓに直交する方向の一方の側面には側面固定式ガイド６６が配設されている。この側面固定式ガイド６６と対向する他方の側面は、シートＰのサイズによって移動可能に構成された側面可動式ガイド６８が配設されている。

図２に示すように、シート供給トレイ５２のシートＰの送り出し方向Ｓの下流側端部には、送り出し方向に傾いた傾斜面５２Ａが形成されている。

また、図３にも示すように、シート供給トレイ５２の送り出し方向Ｓの下流側には、シートＰを順次、シート搬送部４４を介して感光体ドラム１４と転写ローラ３４とのニップ部（図１参照）に供給する給送機構９０が備えられている。給送機構９０には、積載されたシートＰの最上位のトップシートＴＰの上面に摩擦接触して順に送り出すナジャーローラ（引込ローラ）５６が配置されている。このナジャーローラ５６は、図５に示すように上方に退避した待機位置ＢとトップシートＴＰの上面に接触して送り出す送出位置Ａ１、Ａ２とに移動可能となっている。図２と図３とに示すように、ナジャーローラ５６の送り出し方向Ｓの下流側には、フィードローラ（搬送ローラ）５８とフィードローラ５８に押圧されたリタードローラ（ 捌きローラ）６０と、が備えられている。

そして、ナジャーローラ５６、フィードローラ５８及びリタードローラ６０は、互いに同一形状および同一サイズのローラで構成され、シートＰに対して摩擦接触することによりシートＰの分離・搬送作用を実行するよう構成されている。具体的には、ナジャーローラ５６から繰り出されたシートＰをフィードローラ５８とリタードローラ６０とで１枚ずつに捌いて下流部に搬送する。

図４に示すように、リタードローラ６０は、ピボット９２を回動中心とするサポート９４を介し、スプリング９６により弱い圧力をもってフィードローラ５８に押圧されている。リタードローラ６０は、軸６０Ａに設けられたトルクリミッタ９８を介して回動する第１ギア１００及び固定された第２ギア１０２に連結されている。第２ギア１０２には、図示しないフィードモータからの駆動力が伝達され、リタードローラ６０は矢印方向の駆動力を受ける。

ナジャーローラ５６は、フィードローラ５８の軸５８Ａを回動中心としてアーム８２を介して回動するように構成され、ギア群８４によりフィードローラ５８の駆動に連動して回転する。また、制御部２４（図１参照）からの駆動信号を受けて動作するソレノイド８６の作動により、プランシャー８６Ａが出入りすると、軸８９回りにリンク８８が回転して、突出部８８Ａを上下させる。突出部８８Ａにはアーム８２のピン８２Ａが載置されており、突出部８８Ａに連動してピン８２Ａが上下動することで、アーム８２が上下に回動してナジャーローラ５６が待機位置Ｂと送出位置Ａ１、Ａ２とに移動する（図５参照）。つまり、リンク８８の突出部８８Ａが下降することでナジャーローラ５６がトップシートＴＰの上面と接触する送出位置Ａ１又は送出位置Ａ２に下降し、所定の押圧力を持った状態で回転駆動することによりトップシートＴＰを送り出す。

さて、送出位置Ａ１と送出位置Ａ２とのいずれかの位置に制御する方法を下記に説明する。

図５に示すように、送出位置Ａ１とする場合は、アーム８２の突起部１１４の切欠部１１４Ａをフォトセンサ１１２で検出し、送出位置Ａ１を中心に一定範囲に収まるようにボトムプレート１２０の上昇を制御部２４（図１参照）が制御する。

送出位置Ａ２とする場合、アーム８２の突起部１１４の切欠部を１１４Ａをフォトセンサ１１０で検出し、送出位置Ａ２を中心に一定範囲に収まるようにボトムプレート１２０の上昇を制御部２４（図１参照）が制御する。

図３に示すように、各シート供給装置５０には、シート供給トレイ５２内に積載されたシートの側面からエアーを吹き付けるエアー吹出装置５４が側面固定式ガイド６６の近傍に配設されている。このエアー吹出装置５４には、図の矢印Ｋ方向に回転するファン（図示せず）が設けられ、側面固定式ガイド６６に形成されたエアー吹出口７０から高圧のエアーが吹き出すように構成されている。そして、シートＰにエアーを吹き付けることによって、積載されたシートＰのシート間にエアーが送り込まれてシートＰが浮揚し、シートＰ間の密着が解かれる。

つぎに、本発明に係るシート供給装置５０の作用について説明する。

シート供給トレイ５２に収容するシートの種類をユーザーがシート種選択手段、例えば、操作パネル（図１参照）を操作して選択する。制御部２４（図１参照）には、シートの種類毎に送出位置が記憶されている。本実施形態の場合は、シートの種類は、厚い厚紙ＡＰと厚紙ＡＰと比較すると薄い普通紙ＦＰの２種類が選択可能とされ、また、送出位置は、厚い厚紙ＡＰの送出位置Ａ１と薄い普通紙ＦＰの送出位置Ａ２とが記憶されている。

まず、普通紙ＦＰが選択された場合について説明する。

普通紙ＦＰの送り出し時には、図４、図５、図６に示すように、制御部２４（図１参照）からの駆動信号に基づきソレノイド８６を作動させ、アーム８２を下降させることで、ナジャーローラ５６を待機位置Ｂより下方に移動させる。シート供給トレイ５２内では、ボトムプレート１２０の上昇により、積載された普通紙ＦＰが上昇する。トップシートＴＰがナジャーローラ５６に接触し、ナジャーローラ５６を上方に持ち上げアーム８２の突起部１１４の切欠部１１４Ａをフォトセンサ１１０が検出すると、制御部２４がボトムプレート１２０の上昇を停止する。また、普通紙ＦＰが順次送り出されていくにつれて、トップシートＴＰの位置が下がりナジャーローラ５６が下がると、アーム８２の突起部１１４の切欠部１１４Ａをフォトセンサ１１０が検出しなくなるので、制御部２４がボトムプレート１２０を上昇させる。このように、トップシートＴＰの高さが送出位置Ａ２を中心に一定範囲に収まるように制御されている。

また、制御部２４からの駆動信号に基づきエアー吹出装置５４が駆動され、積載された普通紙ＦＰの側面からエアーが吹き付けられる。そして、吹き付けられたエアーによって積載された普通紙ＦＰが浮揚し、普通紙ＦＰ間の密着が解かれる。

図７に示すように、ナジャーローラ５６が矢印方向に回転すると、積載されたトップシートＴＰの上面に摩擦接触して普通紙ＦＰが送り出される。普通紙ＦＰの前端部は、傾斜面５２Ａに当接しながら送り出され、普通紙ＦＰの送り出しに抵抗を与えられる。よって、トップシートＴＰに連れられて複数枚送り出されても、普通紙ＦＰが分離する。あるいは、前端部がずれる。なお、送出位置Ａ２は低いので傾斜面５２Ａを当接する距離が長い。よって、薄い普通紙ＦＰであっても、分離、あるいは、前端部のずらしを安定して行える。

ナジャーローラ５６によって送り出された普通紙ＦＰは、フィードローラ５８とリタードローラ６０とで挟持され、普通紙ＦＰが下流側へ向けて１枚ずつ捌かれて搬送される。なお、エアーによって積載された普通紙ＦＰ間の密着が事前に解かれ、傾斜面５２Ａで分離、あるいは、楔状に前端部がずれているので、フィードローラ５８とリタードローラ６０とでの捌き・搬送に対しての負担が少なく、確実に１枚ずつに分離して搬送される。

シート供給装置５０によって分離・搬送されたトップシートＴＰは、複数の搬送ローラ４６を備えたシート搬送部４４によって感光体ドラム１４と転写ローラ３４とのニップ部（図１参照）に搬送されてトナー像が転写される。トナー像が転写したトップシートＴＰは定着装置３６に送られトナー像が定着される。そして、排出ローラ３８によって排出トレイ３９に排出される。

つぎに、厚紙ＡＰが選択された場合について説明する。

厚紙ＡＰの送り出し時には、図４、図５、図８に示すように、トップシートＴＰがナジャーローラ５６に接触し、ナジャーローラ５６を上方に持ち上げアーム８２の突起部１１４の切欠部１１４Ａをフォトセンサ１１２が検出すると、制御部２４がボトムプレート１２０の上昇を停止する。厚紙ＡＰが順次送り出されていくにつれて、トップシートＴＰの位置が下がりナジャーローラ５６が下がると、アーム８２の突起部１１４の切欠部１１４Ａをフォトセンサ１１２が検出しなくなるので、制御部２４がボトムプレート１２０を上昇させる。このように、トップシートＴＰの高さが送出位置Ａ１を中心に一定範囲に収まるように制御されている。

また、制御部２４からの駆動信号に基づきエアー吹出装置５４が駆動され、積載された厚紙ＡＰの側面からエアーが吹き付けられる。そして、吹き付けられたエアーによって積載された厚紙ＡＰが浮揚し、厚紙ＡＰ間の密着が解かれる。

図９に示すように、ナジャーローラ５６が矢印方向に回転すると、積載されたトップシートＴＰの上面に摩擦接触して厚紙ＡＰが送り出される。厚紙ＡＰの前端部は、傾斜面５２Ａに当接しながら送られ、厚紙ＡＰの送り出しに抵抗を与えられる。トップシートＴＰに連れられて複数枚送り出されても、厚紙ＡＰは分離する。あるいは、前端部がずれる。なお、送出位置Ａ１は高いので傾斜面５２Ａを当接する距離が短い。よって、厚い厚紙ＡＰであっても、抵抗が大きすぎ、搬送の妨げにとなることがない。

ナジャーローラ５６によって送り出された厚紙ＡＰは、フィードローラ５８とリタードローラ６０とで挟持され、厚紙ＡＰが下流側へ向けて１枚ずつ捌かれて搬送される。なお、エアーによって積載された厚紙ＡＰ間の密着が事前に解かれ、傾斜面５２Ａで分離、あるいは、前端部がずれているので、フィードローラ５８とリタードローラ６０とでの捌き・搬送に対しての負担が少なく、確実に１枚ずつに分離された搬送される。

シート供給装置５０によって分離搬送されたトップシートＴＰは、複数の搬送ローラ４６を備えたシート搬送部４４によって感光体ドラム１４と転写ローラ３４とのニップ部（図１参照）に搬送されてトナー像が転写される。トナー像が転写したトップシートＴＰは定着装置３６に送られトナー像が定着される。そして、排出ローラ３８によって排出トレイ３９に排出される。

このように、普通紙ＦＰと厚紙ＡＰとで送出位置Ａ１、Ａ２を変え、傾斜面５２Ａに当接する距離を変えている。したがって、普通紙ＦＰと厚紙ＡＰとの両方共に、フィードローラ５８とリタードローラ６０とでの捌き・搬送に対しての負担が少なく、確実に１枚ずつに分離して、次工程にシートを供給できる。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態では、厚紙ＡＰと普通紙ＦＰとの２種類を選択し、送出位置Ａ１と送出位置Ａ２との２段階に変える構成としたが、これに限定されない。例えば、３種類以上のシートの種類を選択し、送出位置も３段階以上に変える構成としても良い
また、上記の実施形態は、画像形成方式として公知の電子写真プロセスを用いていたが、これに限定されない。例えば、画像形成方式は公知のインクジェット記録方式であっても良し、その他の画像形成方式であっても良い。

また、上記の実施形態は、画像形成装置における実施例であるが、本発明は画像形成装置に限定されず、シートを搬送する他の機器、例えば裁断機やプレス機などにも適用することが可能である。

本発明の実施形態に係るシート供給装置を備えた画像形成装置を示す概略構成図である。 本発明の実施形態に係るシート供給装置を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るシート供給装置を示す平面図である。 本発明の実施形態に係るシート供給装置の給送機構を示す斜視図である。 （ａ）は送出位置Ａ２を、（ｂ）は送出位置Ａ１を、（ｃ）は待機位置Ｂを表す図である。 普通紙を送出位置Ａ２から送り出す場合を模式的に表す図である。 普通紙を送出位置Ａ２から送り出す場合を模式的に表し、傾斜面付近の拡大図である。 厚紙を送出位置Ａ２から送り出す場合を模式的に表す図である。 厚紙を送出位置Ａ２から送り出す場合を模式的に表し、傾斜面付近の拡大図である。

符号の説明

２４ 制御部（制御手段、記憶手段）
５２ シート供給トレイ（シート収容部）
５２Ａ 傾斜面
５４ エアー吹出装置（エアー吹付手段）
５６ ナジャーローラ（送出部材、送出位置移動手段）
５８ フィードローラ（重送防止手段）
６０ リタードローラ（重送防止手段）
９０ 給送機構（送出位置移動手段）
１２０ ボトムシート（送出位置移動手段）
Ａ１ 送出位置
Ａ２ 送出位置
Ｐ シート
ＡＰ 厚紙（シート）
ＦＰ 普通紙（シート）
ＴＰ トップシート（最上位のシート）

Claims (5)

1. シートを積載して収容する収容部と、
   前記収容部に収容された最上位のシートに当接して送り出す送出部材と、
   送り出された前記シートの前端部に抵抗を与える抵抗部と、
   前記最上位のシートを送り出す送出位置を移動させる送出位置移動手段と、
   シートの種類毎に定義された前記送出位置を記憶した記憶手段と、
   選択もしくは検知されたシートの種類と前記記憶手段に記憶された前記送出位置とに基づいて、前記送出位置移動手段を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とするシート供給装置。
2. 前記抵抗部は、傾斜面であ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. 前記記憶手段に記憶されている厚いシート種の送出位置は、薄いシート種の送出位置より高いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシート供給装置。
4. 前記抵抗部の送り出し方向の下流側に設けられ、前記シートの重送を防止する重送防止手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のシート供給装置。
5. 前記収容部に積載されて収容された前記シートに対してエアーを吹き付けるエアー吹付手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のシート供給装置。

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