JP2007001744A - シート供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 シートトレイ内に積層された記録シートを吸引によって一枚ずつ無端状の搬送ベルトに吸着し、順次送り出すシート供給装置において、重送を確実に防止すること、又は搬送ベルトに吸着した記録シートを円滑に搬送路へ送り込む。
【解決手段】 シートトレイ１の上方に、多数の透気孔を有する無端状の搬送ベルト２を周回可能に支持する。この搬送ベルトの背面側に設けたダクト３１から上記透気孔を介して吸引を行い、記録シートを搬送ベルト上に吸着し、搬送ベルトの周回駆動により搬送する。搬送ベルトに隣接して、吸着した記録シートを該搬送ベルトの記録シート吸着面より下方に押し出すコルゲーター５を設ける。このコルゲーターは、記録シートと当接する部分が、前記搬送ベルトの記録シート吸着面より下方へ突き出した位置と該記録シート吸着面より上方へ後退した位置との間で進退するものとする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プリンタ・複写機等の画像形成装置又は印刷機において、積層して収容されている所定の大きさの記録シートを一枚ずつ引き出して供給するシート供給装置に関する。

電子写真式、インクジェット方式等の画像形成装置や印刷機においては、所定の大きさに裁断された記録シートを積層して収容するシート収容部を備えており、画像の形成又は印刷を行うに際して、最上層の記録シートから順次一枚ずつ引き出して供給される。このとき記録シートが２枚以上が重なったまま送り出されないように重送を防止する機構が採用される。
重送を防止して記録シートを一枚ずつ送り出すことができるシート供給装置としてはいくつかのタイプが提案されているが、その内の一つに、最上層の記録シートを減圧吸引によって引き上げ、他の記録シートと分離して搬送する装置があり、例えば特許文献１，特許文献２，特許文献３に記載されている。

これらの装置は、シート収容部に積層された記録シートの上面と対向する位置に張架され、多数の透気孔を有する無端状の搬送ベルトと、その内側から上記搬送ベルトの透気孔を介して減圧吸引する吸引装置と、前記搬送ベルトの周面を周回させる駆動装置と、記録シートを送り出す方向の前方下側から、搬送される記録シートの端縁に空気を吹き付ける吹付装置とを有している。上記搬送ベルトは、複数のベルトが平行して張架されており、これらが同じ速度で同じ方向に周回するように駆動が制御される。

このようなシート供給装置では、搬送ベルトの内側から透気孔を介し、吸引装置によって減圧吸引される。これにより積層された記録シートの最上層にあるものが吸引されて搬送ベルトの周面に吸着される。このとき、複数の搬送ベルトにそれぞれ吸着されることによって記録シートに波打つようなしわが生じ、２枚以上の記録シートが重なったまま吸引され吸着されていても、変形した記録シートの弾性復元力等によって下層の記録シートが剥離される。これにより、最上層の一枚のみが搬送ベルトに吸着され、搬送ベルトが周回駆動されることによって搬送路へと送り出される。搬送路には記録シートを両側から挟み込む搬送ロール対が設けられており、先端がこの搬送ロール対に挟み込まれると、この搬送ロール対が回転駆動されることによって搬送され、画像が形成される位置に送られる。

このようなシート供給装置は、吸引装置が必要となり、やや複雑な構造となるが、高速で記録シートを供給しても重送が少なく、高速で印刷又は画像形成を行う装置に採用されることが多い。
特開平５−２４６９２号公報 特開平１０−２０３６６３号公報 特開平１０−２２６４３７号公報

上記のような減圧吸引によって記録シートを分離し搬送する装置には、次のような改良が望まれる課題がある。
一般に画像形成装置や印刷機には、様々な記録シートが用いられ、厚い紙や薄い紙、曲げに対して剛性の高い紙や柔らかい紙がある。これらの記録シートが、上記のような搬送ベルトに減圧吸引で吸着されたときに、記録シートに生じるしわの状態はそれぞれ異なるものとなり、重送を防止するために２枚目以降の記録シートを剥離し易いものと剥離し難いものとがある。これらを全く同様に搬送ベルトに吸着すると、透気性の高い用紙及び柔らかい用紙には大きな変形を生じさせないと、重送が起こり易くなる。一方、厚い用紙や剛性の大きい紙は変形が生じにくく、搬送ベルトに吸着し難くなって搬送不良が生じ易くなる。

一方、搬送ベルトに吸着した記録シートに強制的に波状のしわを生じさせ、そのまま搬送路に送り出すと、搬送路が湾曲している部分に波状に変形が生じたまま突入することがある。記録シートは、波状に変形することによって剛性が大きくなっていると、湾曲部で搬送ガイドによって強制的に曲げられ、局部的に折れ曲がって表面にダメージが生じることがある。このような表面のダメージがあると、この上に形成した画像に欠陥が生じる。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、シートトレイ内に積層された記録シートを一枚ずつ順次に搬送ベルトに吸着し、送り出すシート供給装置において、無端ベルトに吸着したときに、さまざまな記録シートの種類に応じて適切に変形を生じさせることによって重送を確実に防止すること、又は搬送ベルトに吸着し波状に変形して２枚目以降を剥離した記録シートを、ダメージを生じることなく搬送路に送り込むことである。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、 シートトレイ内に積層して収容された記録シートを最上層から一枚ずつ引き出して搬送するシート供給装置であって、 多数の透気孔を有し、積層された前記記録シートの上方で該記録シートの上面と周面とが対向するように張架され、周回駆動される無端状の搬送ベルトと、 前記搬送ベルトの透気孔を介して空気を減圧吸引し、前記記録シートを前記搬送ベルトの周面に吸着させる吸引装置と、 搬送される前記記録シートの幅方向に、前記搬送ベルトと隣接するように併設され、前記搬送ベルトの記録シート吸着面より下方に突き出して、前記記録シートを下方へ押し出すコルゲーターと、を有し、 前記コルゲーターの前記記録シートと当接する部分が、前記搬送ベルトの記録シート吸着面より下方へ突き出した位置と該記録シート吸着面より上方へ後退した位置との間で進退可能となっているシート供給装置を提供するものである。

上記のようなシート供給装置では、減圧吸引によって記録シートが無端状の搬送ベルトの周面に吸着されたときに、コルゲーターが搬送ベルトの周面より突き出していることにより、このコルゲーターによって押し出された部分と吸引されて搬送ベルトの周面に接触した部分とで確実に波状に変形する。このとき、２枚以上が重なったまま吸着されていると、２枚目以降の記録シートには弾性で波状の変形を回復しようとする力が作用し、これによって２枚目以降の記録シートが最上層の記録シートから剥離し、最上層の１枚のみが搬送ベルトに吸着される。したがって、記録シートの重送が確実に防止される。
そして、用いる記録シートの種類、つまり記録シートの厚さ、紙質、サイズ等に応じて、コルゲーターを搬送ベルトの記録シートとの対向面より突き出した状態とするか後退した状態とするかを選択することができ、記録シートの種類に応じて変形させることができる。
また、記録シートを吸着し、搬送ベルトの周回移動によって記録シートの搬送が開始された後、適切な時間が経過したときにコルゲーターを後退させることができる。コルゲーターが後退されると、吸着されている記録シートの波状となった変形が緩和され、搬送路のガイド部材に沿って円滑に搬送される。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載のシート供給装置において、 前記搬送ベルトは、吸着した記録シートを搬送ロールが設けられたシート搬送路に送り込むものであり、前記搬送ロールに該記録シートが到達する前に、前記コルゲーターが前記搬送ベルトの記録シート吸着面より上方へ後退するように設定されているものとする。

この装置では、コルゲーターが後退して記録シートの波状の変形がほぼ解消された状態で搬送ロールに到達する。したがって、搬送ロールは記録シートをほぼ平坦な状態では把持し、搬送する。したがって、シート搬送路が大きな曲率で湾曲するものであっても記録シートは円滑に移動し、記録シートにしわが生じたり、紙詰まりとなるようなトラブルが回避される。

請求項３に係る発明は、請求項１に記載のシート供給装置において、 前記コルゲーターは、搬送される記録シートの幅方向に複数が設けられ、 前記シートトレイ内に積層されている記録シートの種類に応じて、一部のコルゲーターが前記吸引装置の駆動時に前記搬送ベルトの記録シートの吸着面より突出し、他のコルゲーターは該記録シートの吸着面より後退するように設定されているものとする。

この装置では、複数のコルゲーターの全てを搬送ベルトの周面より突出した状態とすることによって、記録シートが大きな曲率で変形し、波形のピークが多く生じた形状にすることができる。したがって、薄い紙、柔らかい紙又は透気性が高い紙についても、高い確率で重送が生じるのを防止することができる。一方、記録シートの幅方向に配列された複数のコルゲーターの内、一部のみを突出させることにより、記録シートには緩やかな変形が生じ、厚い紙や剛性の高い紙を広い範囲で搬送ベルトに接触又は近接させて確実に搬送するとともに、重送を有効に防止することができる。

請求項４に係る発明は、請求項１に記載のシート供給装置において、 前記コルゲーターは、前記搬送ベルトの記録シート吸着面より突出する量が、前記シートトレイ内に積層されている記録シートの種類に応じて変動するものとする。

この装置では、コルゲーターの、搬送ベルトの記録シートとの対向面より突出する量を調整することにより、吸着された記録シートが波状に変形したときの変形量つまり波形の波高を調整することができる。したがって、使用する記録シートの種類に応じて適切に重送の防止と確実な搬送とを実現することができる。

請求項５に係る発明は、請求項１に記載のシート供給装置において、 前記シートトレイの記録シートが送り出される前方側下方から、前記搬送ベルトに吸着される記録シートの端縁に向けて空気吹付装置が設けられ、 該空気吹付装置は、複数の前記コルゲーターが突出した部分間に空気を吹き付けるものとする。

２枚以上の記録シートが搬送ベルトの周面に吸着されたとき、記録シートの前方側の端縁に空気を吹き付けることによって紙間に空気が吹き込まれ、２枚目以降の記録シートの剥離が促進される。そして、記録シートがコルゲーターによって変形しているときには、複数のコルゲーターの突出部分間で、重なり合った記録シート間に隙間ができやすく、この部分に空気を吹き付けることによって上記隙間に空気が吹き込まれ、記録シートの剥離がより生じ易くなる。

以上説明したように、搬送ベルトに併設されたコルゲーターがこの搬送ベルトの周面より突出した位置と後退した位置との間で進退可能となっており、搬送ベルトの周面に減圧吸引した記録シートに波状の変形を生じさせるとともに、この変形を記録シートの種類に応じて制御することが可能となる。これにより、様々な種類の記録シートに対応して有効に重送を防止するとともに、確実に記録シートを搬送してシート搬送路に送り出すことができる。また記録シートの搬送中における適切なタイミングでコルゲーターを後退させることにより、吸着している記録シートの変形を解消することができ、シート搬送路への送り出し及びシート搬送路での搬送を円滑に行うことが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態であるシート供給装置の構成を示す概略断面図である。また、図２は、このシート供給装置の概略正面図、図３は、図１及び図２中に示すＡ−Ａ線における矢視図である。
このシート供給装置は、所定の大きさに裁断された記録シート１２を積層して収容するシートトレイ１と、このシートトレイ１内に積層された記録シート１２の上面と対向する位置に張架され、全周にわたって多数の透気孔を有する無端状の搬送ベルト２と、この搬送ベルト２の透気孔２１を介して空気を減圧吸引する吸引装置３と、上記搬送ベルト２を周面が周回移動するように駆動する駆動装置４と、上記搬送ベルト２と隣接する位置に設けられ、搬送ベルト２の記録シート１２と対向する周面より突出するように支持されたコルゲーター５と、上記シートトレイ１の記録シート１２が送り出される側の下方から、記録シート１２の端縁に空気を吹き付ける吹付装置６とを備えている。

上記シートトレイ１は、底板１１の上に記録シート１２を積層して収容するものとなっており、記録シート１２の積載量が変動しても、最上層の記録シート１２の上面がほぼ同じ位置となるように底板１１の位置が調整されるものとなっている。

上記搬送ベルト２は、図２又は図３に示すように、４本の同じものが２つのロール４１，４２によって平行に張架されており、周面が上記シートトレイ１内で積層された記録シート１２の上面と所定の間隔をおいて上方から対向するように支持されている。この搬送ベルト２は、合成ゴムからなるものであり、周面は記録シート１２との間の摩擦が大きくなっている。そして、全周にわたって透気孔２１がほぼ均等に設けられている。

上記駆動装置４は、上記搬送ベルト２を張架するロール４１，４２の一方又は双方を回転駆動するものとなっており、搬送ベルト２の周面が記録シート１２と対向する位置で該記録シートの搬送方向へ移動するように駆動するものである。

上記吸引装置３は、搬送ベルト２の内側に配置されたダクト３１と、このダクト３１から空気を吸引して減圧する吸引ファン３２とを有している。ダクト３１は、搬送ベルト２が記録シートと対向する領域の背面側で、該搬送ベルト２と接触するように配置されており、この接触領域には搬送ベルト２に設けられた透気孔２１と連通するように複数の吸引口（図示しない）が形成されている。したがって、吸引ファン３２によってダクト３１内の空気が吸引され減圧されると、上記吸引口及び搬送ベルト２の透気孔２１を介して外部の空気が吸引され、対向する位置にある記録シート１２が搬送ベルト２の周面上に吸着されるものとなっている。

上記コルゲーター５は、図２に示すように平行に配置された４つの搬送ベルト２の間にそれぞれ設けられており、搬送ベルト２の記録シート１２との対向面より下方に突き出す位置と搬送ベルト２の周面より後退した位置との間で進退が可能に支持された当接部材５１と、この当接部材５１に連結され、当接部材の位置を移動させる作動ロッド５２と、この作動ロッド５２を駆動するソレノイド５３とで主要部が構成されている。

上記当接部材５１は、搬送ベルト２の周回方向に長い部材であり、図４（ａ）に示すように一方の端部が支持軸５４を中心に回動が可能に支持され、他方の端部は作動ロッド５２と相互間で回動が可能に連結されている。そして、作動ロッド５２が上下方向に駆動されることにより、図４（ｂ）に示すように、この作動ロッド５２と連結された端部が上下方向に移動し、支持軸５４を中心に回動するものとなっている。作動ロッド５２の上端はソレノイド５３に接続されており、このソレノイド５３が動作することによって作動ロッド５２は上下方向に駆動される。これにより、上記当接部材５１の緩やかな曲面を形成している下面が搬送ベルト２の記録シート１２との対向面より突き出した位置又は対向面より後退した位置となるように当接部材５１が移動し、これらの位置で支持されるものとなっている。

上記吹付装置６は、ノズルの先端から空気流を吹き出し、限定された範囲にこの空気流を付けるものである。吹付装置６は、シートトレイの前方側の下方つまり記録シート１２が送り出される側におけるシート搬送路７の下側に設けられており、シートトレイ１から搬送ベルト２の周面に吸引された記録シート１２の端縁に空気流を吹き付けるものとなっている。また、吹付装置６は、記録シート１２の幅方向において上記コルゲーター５が設けられた位置の間で、記録シートの端縁に空気流を吹き付けるものとなっている。この空気流は、搬送ベルト２に吸着された記録シート１２が２枚以上重なっているときに、重なっている記録シート間に吹き込まれ、２枚目以降の記録シートの剥離を促進するように機能する。

次に、上記シート供給装置の動作を説明する。
記録シート１２を送り出すタイミングに合わせて、上記搬送ベルト２と上記吸引装置３の吸引ファン３２とが駆動される。これにより、ダクト３１内の空気が減圧され、搬送ベルト２の外周面と積層された記録シート１２の上面との間の空気が搬送ベルト２の透気孔２１を介して吸引され、最上層の記録シート１２が搬送ベルト２の周面に吸着される。そして、搬送ベルト２が図１中に示す矢印の方向、つまり記録シート１２を送り出す方向に周回駆動されており、吸着された記録シート１２がシート搬送路７に送り出される。

記録シート１２が搬送ベルト２に吸着されるとき、コルゲーター５の当接部材５１は、図５に示すように、コルゲーター５の複数の当接部材５１はいずれも搬送ベルト２の周面より下方に突き出しており、搬送ベルト２の周面に吸着される記録シート１２に当接され、記録シートの当接部分が搬送ベルト２に接触するのに抵抗する。これにより記録シート１２は、図５（ａ）に示すように波状に変形した状態で吸着される。このとき、吸引によって引き上げられた記録シート１２が、図５（ｂ）に示すように２枚以上重なったものであると、これらの記録シート１２ａ，１２ｂに作用する吸引力は、下側の記録シート１２ｂに対しては上側の記録シート１２ａより小さくなっている。したがって、この記録シートの剛性つまり変形したときに弾性的に変形を回復しようとする性質によって、図５（ｂ）に示すように上層の記録シート１２ａと下層の記録シート１２ｂとの間に隙間が生じる。また、波状に変形することによって積層されて密着していた記録シート間で面と平行な方向のずれが生じる。これによってさらに剥離し易くなる。そして、記録シート１２ａ，１２ｂ間に生じた隙間には吹付装置６から空気流が吹き付けられ、この空気流がいわゆるエアーナイフとして機能して重なった記録シート間の剥離を促進する。このように下層の記録シート１２ｂが剥離され、シートトレイ１内に落下することによって最上層の記録シート１２ａのみが搬送ベルト２に吸着され、シート搬送路７に送り出される。したがって、薄い記録シートや透気性が高い記録シートであっても確実に重送が防止される。

一方、使用される記録シートが厚いものであり、剛性が大きく曲がりにくいものであるときには、図６（ｂ）に示すようにコルゲーターの当接部材５１を全て突き出した状態としていると、記録シート１３の波状の変形がわずかした生じない状態となり、複数の記録シートが重なった状態で吸着されたときに下層の記録シートを剥離する効果が低減してしまう。また、記録シート１３と搬送ベルト２の周面との間隔が広い範囲で大きくなり、吸着力が不足して搬送不良となるおそれが生じる。これに対して、例えば図６（ａ）に示すように、当接部材は中央部の一基５１ａのみが突き出し、両側の２基５１ｂ，５１ｃについては搬送ベルト２の周面より後退した位置に維持するように制御することができる。このような状態で吸引装置３を駆動し、搬送ベルト２の周面に吸着すると、図６（ａ）に示すように、記録シート１３は緩やかに湾曲し、２枚以上が吸引によって引き付けられていても下層の記録シートが剥離され、上層の記録シートは搬送ベルト２の周面に接触又は近接して確実に搬送される。

上記のように搬送された記録シート１２，１３は、シート搬送路７に送り込まれ、先端が搬送ロール８に把持されるとこの搬送ロール８の回転によってさらにシート搬送路７を画像形成部に向かって搬送される。このとき、記録シート１２，１３の先端がもっともシートトレイに近い位置に設けられた搬送ロール８に到達する直前に、コルゲーター５の当接部材５１が搬送ベルト２の周面より後退するように制御することができる。そして、搬送ロール８に把持された後は、吸引装置３の駆動を停止することができる。

このように制御されることにより、搬送ロール８に把持されるときには、記録シート１２，１３は波状の変形が解消され、ほぼ平坦な形状となっている。したがって、搬送ロール８によって移動する記録シート１２，１３が搬送ガイド９にしたがって湾曲されても、局部的に記録シートが折れ曲がることはなく、記録シートの表面が損傷することがなくなる。また、しわが生じた状態で搬送ロール８に把持されることよって回復できないしわが発生するといった障害も防止される。

以上に説明したシート供給装置では、コルゲーター５の当接部材５１を駆動するのに、ソレノイド５３を用いているが、これに代えてモータを使用することもできる。ソレノイドを用いた場合には、当接部材５１の突出量が変動するように制御することが難しくなるが、モータを用いて当接部材５１を駆動することにより、搬送ベルト２の外周面より当接部材５１が突出する量を、使用する記録シートの種類等によって適切に調整することが可能となる。したがって、薄い紙、柔らかい紙又は透気性の高い紙を使用するときには、当接部材５１の突出量が大きくなるように駆動を制御し、厚い紙又は硬い紙を使用するときには突出量が小さくなるように調整して、重送の防止と記録シートの良好な搬送性を得ることができる。

本発明の一実施形態であるシート供給装置の構成を示す概略断面図である。 図１に示すシート供給装置の概略正面図である。 図１及び図２中に示すＡ−Ａ線における矢視図である。 図１に示すシート供給装置で用いられるコルゲーターの構成及び動作を示す拡大図である。 図１に示すシート供給装置で搬送される記録シートの状態を示す概略正面図である。 図１に示すシート供給装置で搬送される記録シートの状態を示す概略正面図である。

符号の説明

１：シートトレイ， ２：搬送ベルト， ３：吸引装置， ４：駆動装置， ５：コルゲーター， ６：吹付装置， ７：シート搬送路， ８：搬送ロール， ９：搬送ガイド，
１１：底板， １２：記録シート， １３：記録シート，
２１：透気孔， ３１：ダクト， ３２：吸引ファン， ４１，４２：ロール，
５１：当接部材， ５２：作動ロッド， ５３：ソレノイド

Claims (5)

1. シートトレイ内に積層して収容された記録シートを最上層から一枚ずつ引き出して搬送するシート供給装置であって、
   多数の透気孔を有し、積層された前記記録シートの上方で該記録シートの上面と周面とが対向するように張架され、周回駆動される無端状の搬送ベルトと、
   前記搬送ベルトの透気孔を介して空気を減圧吸引し、前記記録シートを前記搬送ベルトの周面に吸着させる吸引装置と、
   搬送される前記記録シートの幅方向に、前記搬送ベルトと隣接するように併設され、前記搬送ベルトの記録シート吸着面より下方に突き出して、前記記録シートを下方へ押し出すコルゲーターと、を有し、
   前記コルゲーターの前記記録シートと当接する部分が、前記搬送ベルトの記録シート吸着面より下方へ突き出した位置と該記録シート吸着面より上方へ後退した位置との間で進退可能となっていることを特徴とするシート供給装置。
2. 前記搬送ベルトは、吸着した記録シートを搬送ロールが設けられたシート搬送路に送り込むものであり、前記搬送ロールに該記録シートが到達する前に、前記コルゲーターの前記記録シートと当接する部分が前記搬送ベルトの記録シート吸着面より上方へ後退するように設定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. 前記コルゲーターは、搬送される記録シートの幅方向に複数が設けられ、
   前記シートトレイ内に積層されている記録シートの種類に応じて、一部のコルゲーターが前記吸引装置の駆動時に前記搬送ベルトの記録シート吸着面より突出し、他のコルゲーターは該記録シート吸着面より後退するように設定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。
4. 前記コルゲーターは、前記搬送ベルトの記録シート吸着面より突出する量が、前記シートトレイ内に積層されている記録シートの種類に応じて変動するもの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。
5. 前記シートトレイの、記録シートが送り出される前方側下方から、前記搬送ベルトに吸着される記録シートの端縁に向けて空気吹付装置が設けられ、
   該空気吹付装置は、複数の前記コルゲーターが突出した部分間に空気を吹き付けるもの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。
   
   

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