JP2007008619A - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 シートの給送方向と直交する方向の位置ずれを極力抑えることができるシート給送装置及びこれを備え、高位置精度、高信頼性を達成可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】 シートにエアを吹き付けてシートを捌いて給送するシート給送装置において、シートを支持し、該シートを補充する補充位置からシートにエアを吹き付けて捌くための捌き位置にシートを移動可能なシートトレイ２と、捌き位置にあるシートに対してエアを吹き付けてシートを捌くための分離ファンと、シートトレイ２に支持されたシートに対し、シート給送方向と直交する方向の両端を規制するサイド規制板３ａ，３ｂと、を有し、補充位置Ｐ2におけるサイド規制板３ａ，３ｂ対向面の間隔をＡ、シート捌き位置Ｐ1におけるサイド規制板３ａ，３ｂ対向面の間隔をＢとしたとき、Ａ＜Ｂの関係を有することを特徴とする。
【選択図】 図６

Description

本発明はシート束にエアを吹き付けてシートを捌いて給送するシート給送装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。

従来プリンタ、複写機等の画像形成装置において、シート収納手段（以下「収納庫」という）からシートを１枚ずつ給送する方法の１つとして、いわゆるエアシート給送装置が提案されている。これは、シート束端部に気体（主に空気）を吹き付け、シートを複数浮上、分離させ、さらにはシートを搬送ベルトに吸着して搬送するものである（特許文献１参照）。

図12及び図13を用いて、従来のエアシート給送装置の一例を説明する。なお、図12は従来のエアシート給送装置の断面模式説明図であり、図13は図10のＮ−Ｎ断面説明図である。

収納庫201にはシートトレイ202が上下に昇降可能に設けられている。このシートトレイ202にシート束Ｓを載置し、シート幅方向（シート給送方向と直交する方向）両側にサイド規制板203ａ，203ｂを突き当てる。また、シート後端には後端規制板204を突き当てる。これにより、シートトレイ202上に載置されたシート束Ｓが位置決めされる。

シート給送に際しては、図示しない駆動手段によってシートトレイ202が上昇し、シート束の上部が吸着ベルト205と所定距離になる位置で停止する。そして、分離ファン206が作動してシート束の上部側面にエアを吹き付けると、シート束の上部数枚のシートが捌かれる。この状態で吸引ファン207を動作させて最上位のシートを吸着ベルト205に吸着し、該ベルト205を回転させて１枚のシートを給送するものである。

特開平０９−３０９６２４号公報

上記のようなエアシート給送装置では、例えば坪量80g/m²程度のシートを2000枚収容すると、浮上させる前の高さ、図13のＣは約220mmになるが、これをユーザがシート幅方向のずれなく正確にセットすることは非常に難しい。そこで、サイド規制板203ａ，203ｂがシートセット位置の中心を基準に規制方向に連動して移動可能とし、厳密に位置規制ができる構成を採用した装置が具現化されている。

このような装置の場合には、まず少量のシートのサイズに合わせて、サイド規制板203ａ，203ｂの位置を調節し、シートＳとサイド規制板の間に隙間が空かないようにする。この状態で残りのシートＳをセットすれば、シート幅方向のずれは発生しない。

しかしながら、あまりに厳密に隙間を空けないようにセットしてしまうと、図13中のＤ部において、サイド規制板203ａ，203ｂの表面とシート端部との摩擦抵抗によりシートが浮上せず、まったくシート給送できなくなるおそれがある。また、シート１枚ごとの寸法のばらつき、サイド規制板203ａ，203ｂその他の部品のばらつき等が発生すると、この傾向がより顕著になる。

エアシート給送装置は、特に前述した位置における摩擦抵抗の影響を受けやすいシステムであり、これを解消するためにエアの供給手段を大型化させたり、数を増やしたりすれば、装置全体の大型化、コストアップが発生してしまう。

本発明は上記課題を解決するものであり、その目的は、シートの給送方向と直交する方向の位置ずれを極力抑えることができるシート給送装置及びこれを備え、高位置精度、高信頼性を達成可能な画像形成装置を提供するものである。

上記課題を解決するための本発明における代表的な手段は、シートの端部にエアを吹き付けてシートを捌いて給送するシート給送装置において、シートを支持し、補充されたシートが位置する補充位置とシートにエアを吹き付けて捌くための捌き位置とにシートを移動可能なシート支持手段と、前記捌き位置にあるシートに対してエアを吹き付けてシートを捌くためのエア吹き付け手段と、前記シート支持手段に支持されたシートに対し、シート給送方向と直交する方向の両端を規制する規制部と、を有し、シートの前記補充位置における前記規制部の対向面の間隔をＡ、シートの前記シート捌き位置における前記規制部の対向面の間隔をＢとしたとき、Ａ＜Ｂの関係を有することを特徴とする。

本発明にあっては、シートが捌き位置にあるときは、シート端部と規制部との間に合計でＢ−Ａの隙間ができる。よって、シートの幅方向のずれをＢ−Ａ以下に抑制しつつ、良好な状態で捌くことができる。そのため、高位置精度、高信頼性を達成可能なシート給送装置及び画像形成装置を提供することができる。

次に本発明の一実施形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置について、図面を参照して説明する。

〔第１実施形態〕
図１乃至図７は第１実施形態を示すものである。なお、図１は画像形成装置の全体模式断面説明図であり、図２乃至図５はエアシート給送装置の説明図、図６及び図７はエアシート給送装置の特徴部分を示す説明図である。

｛画像形成装置｝
まず、画像形成装置の全体構成について説明する。本実施形態の画像形成装置は装置本体100の下部にシート給送装置101が配置され、その上方に画像形成部102が配置されている。そして、装置本体100の最上部には原稿を光学的に読み取り、電気信号に変換する画像読取部103が配置されている。

シート給送装置101はエアシート給送装置であり、その構成については後で詳細に説明する。このシート給送装置101から給送されたシートＳは搬送ローラ対によって画像形成部102へ搬送される。

本実施形態の画像形成部102は電子写真方式であり、感光体ドラム104の周囲に帯電器105、露光手段106、現像器107、転写帯電器108、及びクリーニング器109が配置されている。画像形成に際しては回転する感光体ドラム104の表面を帯電器108で一様に帯電した後に、露光手段106からの画信号に応じた露光によって静電潜像を形成する。この潜像を現像器107によってトナー現像して可視像化し、そのトナー像を搬送されたシートに転写帯電器108へのバイアス印加によって転写する。トナー像が転写されたシートは定着器110に搬送されてトナー定着された後に排出部111へ排出される。一方、トナー像転写後に感光体ドラム104に残留したトナーはクリーニング器109によって除去される。

｛シート給送装置｝
次に画像形成部102へシートを給送するシート給送装置101について説明する。本実施形態のシート給送装置101は、図１に示すように、装置本体下部に４個設けられ、選択されたサイズのシートが収納されているシート給送装置101からシートが給送される。

シート給送装置101は、図２に示すように、収納庫１にシート支持手段となるシートトレイ２が昇降可能に設けられている。このシートトレイ２に載置したシートＳの幅方向（シート給送方向と直交する方向）両側にはシート端部に当接してシート幅方向を規制する規制部となるサイド規制板３ａ，３ｂが設けられている。このサイド規制板３ａ，３ｂは図示しないスライドレールによってシート幅方向に対称的に移動可能であり、中央を基準としてシートの幅方向位置を規制する。

また、シートトレイ２に載置したシートの後端（シート給送方向上流側端部）に当接して後端位置を規制する後端規制板４がスライド可能に設けられている。

シート給送装置101は、ユーザが収納庫１を引き出した状態ではシートトレイ２が最下部まで下降している。この状態がシートトレイ２にシートを補充する。このとき、シートトレイ２上のシート最上面は後述する捌き位置まで至っていない。このときのシートの位置が補充位置である。そして、サイド規制板３ａ，３ｂ及び後端規制板４を補充したシート束の側面に当接させて位置決めする。

収納庫１の上方には吸着搬送ベルト５が配置されている。この吸着搬送ベルト５はファン10とダクトで接続されており、ファン10により吸着搬送ベルト５にあけられた不図示の吸引穴を介してシートを吸着する。吸着搬送ベルト５とファン10との間のダクトには吸着シャッタ１１が配置されていて、吸着シャッタ11の開閉によりシートの吸着、非吸着が行われる。

シートトレイ２にシートをセットした後、収納庫１を所定の位置に格納すると、不図示の駆動手段によってシートトレイ２が上昇し始める。そして、シート束の上面が吸着搬送ベルト５と所定距離になる位置で停止してシート給送信号に備える。このとき、シートトレイ２にセットされたシート束の上部は後述する分離ファン６からのエアが吹き付けられる捌き位置にある。

前記分離ファン６は捌き位置にあるシートの側面にエアを吹き付け、該シートを浮き上がらせて捌くためのエア吹き付け手段を構成する。すなわち、シート給送装置が給送信号を検知すると、分離ファン６が作動し、図３の矢印Ａ方向へ空気を吸い込む。この空気は分離ダクト７を介して捌きノズル８、分離ノズル９からそれぞれ矢印Ｂ、Ｃ方向からシート束に吹き付けられる。捌きノズル８からエアを吹き付けることによりシートＳの束のうちの上位数枚Ｓ1が捌かれて、図３に示すように、浮上する。

そして、吸着搬送ベルト５にシートを吸着するための吸着ファン10を作動させ、図３の矢印Ｄ方向に空気を吐き出す。この際、吸着シャッタ11はまだ閉じられている。

さらに、図４に示すように、給送信号を検知してから所定時間が経過し、シートＳ1の浮上が安定したところで、吸着シャッタ11を図４の矢印Ｅ方向に回転させる。これにより、吸着搬送ベルト５にあけられた不図示の吸引穴から矢印Ｆ方向への吸引力が発生し、最上部のシートＳ2が吸着される。このとき、分離ノズル９からエアを吹き付けておくことにより吸着搬送ベルト５に直接吸着されるシート以外を吸着搬送ベルト５から分離させる

上記状態で、図５に示すように、ベルト駆動ローラ12を矢印Ｇ方向に回転させることで、シートＳ2は図５の矢印Ｈ方向に搬送され、最終的には引き抜きローラ対13が図中Ｉ方向に回転することによって次の搬送路へ送られる。

図６は図２におけるＰ−Ｐ位置における概略断面説明図である。図６に示すように、本実施形態のサイド規制板３ａ，３ｂにはシートとの当接面側に段差部14が設けられている。この段差部14はサイド規制板３ａ，３ｂの上部であって、シートトレイ２によって上昇したシート束の上部が分離ファン６によってエアが吹き付けられる前記捌き位置Ｐ1の部分に設けられている。

ここで、図６に示すように、前記サイド規制板３ａ，３ｂの前記捌き位置部分以外、すなわちシートトレイ２にシートを補充するときのシートが位置する部分であるシート補充位置Ｐ2におけるサイド規制板３ａ，３ｂのシート対向面の間隔をＡとする。一方、前記捌き位置部分に設けられた段差部14におけるサイド規制板３ａ，３ｂのシート対向面の間隔をＢとする。そして、本実施形態では前記間隔Ａよりも間隔Ｂのほうが若干広くなるように構成されている（Ａ＜Ｂ）。なお、間隔Ａは、シートの幅に合わせた間隔であり、さらに、シートの幅に合わせて左右のサイド規制板３ａ，３ｂにより挟み込むことにより、シートの幅方向の給送基準の位置も合わされる。

これにより、図６に示すように、補充位置Ｐ2においてシートトレイ２に載置したシート幅方向両側からサイド規制板３ａ，３ｂを当接させて位置決めしたとしても、捌き位置Ｐ1におけるシート端部とサイド規制板３ａ，３ｂには、最大Ｂ−Ａの隙間ａが生ずる。このため、分離ファン６で捌かれるシート端部とサイド規制板３ａ，３ｂとの間に摩擦抵抗が生じることなく、良好な浮上状態が得られる。

なお、前記隙間ａ（最大Ｂ−Ａ）は捌き位置にあるシートが分離ファン６のエア吹き付けたときに、支障なくシートが浮上し得る程度の隙間であればよく、それ以上に大きくとると捌き位置におけるシート幅方向のずれが大きくなるので好ましくない。

なお、本実施形態では両サイド規制板３ａ，３ｂに対称的に段差部14を形成している。これは左右のサイド規制板３ａ，３ｂの部品共通化を進めてコストダウンを図るためである。

しかし、図７に示すように、例えば一方のサイド規制板３ａ側にのみ段差部14を設け、他方のサイド規制板３ｂのシート対向面は平坦になるように構成してもよい。この場合は、両サイド規制板３ａ，３ｂに段差部14を設けた場合の隙間ａ（最大Ｂ−Ａ）に比べ（図６参照）、前述した隙間ｂ（最大Ｂ1−Ａ）は半分となる。このため、捌き位置におけるシート幅方向のずれを抑制することができる。そのため、シートの位置規制の精度を向上させることができる。

ところで、シートの浮上量は、１枚当たりのシートの重量、剛度、吸着具合等で変化する。これらをふまえて段差部14の領域を規定する必要がある。一方で段差部14を設けるとそれだけシートの位置がずれる可能性が高くなる。よって、段差部14の領域はなるべく少なくするのが望ましい。

シートが送り出されると、シートの最上位の位置が低下して図示しないセンサにより検知されると、シートトレイ２が上昇してシートの最上位が所定の位置に維持される。この際、段差部14よりも下側のシート束はサイド規制板３ａ、３ｂにより位置が規制されており、正確な給送基準の位置に保持されている。そして、その状態で徐々に上昇して捌き位置に移動するため、正確な位置で捌き位置に達することになる。

〔第２実施形態〕
次に第２実施形態に係る装置について図８を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成は前述した第１実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

本実施形態のシート給送装置は、図７に示した実施形態と同様にサイド規制板３ａ，３ｂのうち、一方のサイド規制板３ａのシート対向面にのみ段差部14が設けられ、他方のサイド規制板３ｂのシート対向面は平坦に構成されている。そして、本実施形態では第一実施の形態での分離ファン６（捌きノズル８と分離ノズル９）とは別に、シート給送方向と直交方向であるシート幅方向に、シートの側端にエアを吹き付けるように捌きファン２６が配置されている。さらに、捌きファン２６は段差部14が設けられたサイド規制板３ａ側に配置され、サイド規制板３ａ側から段差部が形成されていない他方のサイド規制板３ｂ側へ（図８の矢印Ｘ方向）エアを吹き付けるように構成されている。その他の構成については第１実施形態と同じである。

このため、捌きファン２６によって捌かれ、浮上しているシートは、エア吹き付け方向とは逆のサイド規制板３ｂ方向に移動し、平坦なサイド規制板３ｂのシート対向面とシート端部との間に隙間はなくなる。したがって、このサイド規制板３ｂをシートの給送基準とすることによりシートの給送時の位置ずれを大幅に低減することができる。

一方、サイド規制板３ａ側には、図８に示すように、段差部14に対応してＢ1−Ａとなる隙間が形成される。このため、シート端部とサイド規制板３ａとの間に摩擦抵抗が生じることなく、良好な浮上状態が得られる。

本実施の形態におけるシートの給送動作は、第１実施の形態とほぼ同じであるが、シート束の側方から捌きファン２６によりエアを吹付けることにより、さらにシートの捌き効果が高くなり、多く種類のシートに対応可能となる。

本実施形態にあっては、平坦なサイド規制板３ｂをシート位置決めの基準とすれば、捌き位置においてシート端部とサイド規制板３ａとの間に隙間が生じていたとしても位置決め基準位置はずれない。このため、良好な浮上状態を維持しつつ、シートの位置ずれを最小限に抑制することができる。

〔第３実施形態〕
次に第３実施形態に係る装置について図９を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成も前述した第１実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

本実施形態においても、前述した第２実施形態と同様に、一方のサイド規制板３ａのシート対向面にのみ段差部14が設けられ、他方のサイド規制板３ｂ（図９には図示せず）のシート対向面は平坦に構成されている。そして、本実施形態では捌きファン２６をシート給送方向と直交方向であるシート幅方向にエアを吹き付けるように配置されている。

そして、本実施形態では前記サイド規制板３ａの段差部14に規制部となる補助規制板15が軸16を中心にして、図９の実線位置と二点鎖線位置とに図示しないソレノイドなどの駆動手段により回動可能に設けられている。この補助規制板15はシートトレイ２条のシートが補充位置にあるときは図９の実線の位置にある。このときの補助規制板15のシート対向面と、これに対向するサイド規制板３ｂのシート対向面との間隔は補充位置におけるサイド規制板３ａ，３ｂの対向面間隔と同じＡである。

したがって、シートをシートトレイ２（図９には図示せず）に補充するときはサイド規制板３ａ，３ｂの最上部まで間隔Ａとなるため、位置ずれなくシートがセットされる。

次にシートトレイ２が上昇して積載したシートの最上部が捌き位置へ至ると、図示しない駆動手段が動作して前記補助規制板15は図９の二点鎖線の位置へ回動する。このとき、補助規制板15は段差部14よりもサイド規制板３ｂから離れた方向へ退避する。このため、サイド規制板３ａ，３ｂの捌き位置における間隔は、段差部14があるだけ広くなり、第２実施形態と同様にＢ1となる。したがって、捌き位置においてはシート端部とサイド規制板３ａとの間にＢ1−Ａの隙間を生ずる。その結果、第２実施形態で述べたのと同様の効果が得られる。

なお、前述した補助規制板15を回動させる駆動手段は独立して設ける必要はなく、例えばシートトレイ２の上昇動作に連動するように構成しても良い。

〔他の実施形態〕
前述した各実施形態ではサイド規制板３ａ，３ｂは対称的に移動可能であり、シートの幅方向を中央基準で位置決めするものであった。しかし、例えば、一方のサイド規制板３ｂを固定とし、他方のサイド規制板３ａをシート幅方向にスライド可能とすることで、シートを片側基準で位置決めする構成であってもよい。

このとき、前述した各実施形態において、一方のサイド規制板３ｂを平坦にし、他方のサイド規制板３ａに段差部14を設ける構成にあっては、平坦なサイド規制板３ｂを固定するようにする。これにより、サイド規制板３ｂの平坦面がシートを位置決めする基準位置となり、給送するシートの位置決めを容易にすることができる。

また、本実施例では、吸着搬送ベルトでシートを給送する構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、図10及び図11に示すように、逆転ローラを用いた所謂リタードローラ分離方式のシート給送装置に適用してもよい。これは、ピックアップローラ30により積載されているシートＳを送り出し、正転するフィードローラ31と逆転するリタードローラ32との間でシートを一枚ずつ分離する方式である。この分離方式の場合には、分離ファン６は必要なく、シートの側面にエアを吹付ける捌きファン26のみを用いる。

さらに、前述した実施形態ではシート給送装置101を画像形成装置に用いた場合について説明したが、本発明のシート給送装置によって画像読取部へ原稿を１枚ずつ分離給送する画像読取装置に用いるようにしてもよい。

画像形成装置の全体模式断面説明図である。 シート給送装置の説明図である。 シート給送装置によるシートを捌く状態説明図である。 シート給送装置によりシートを分離する状態説明図である。 シート給送装置により分離したシートを給送する状態説明図である。 段差部を設けたサイド規制板の説明図である。 片側のサイド規制板にのみ段差部を設けたシート給送装置の説明図である。 第２実施形態に係るシート給送装置の説明図である。 第３実施形態に係るシート給送装置の説明図である。 他の実施の形態に係る分離方式の正面図である。 図10に示した分離方式の側面図である。 従来のエアシート給送装置の断面模式説明図である。 図12のＮ−Ｎ断面説明図である。

符号の説明

Ｐ1 …捌き位置
Ｐ2 …シート補充位置
Ｓ …シート
ａ …隙間
１ …収納庫
２ …シートトレイ
３ａ，３ｂ …サイド規制板
４ …後端規制板
５ …吸着搬送ベルト
６ …分離ファン
７ …分離ダクト
８ …捌きノズル
９ …分離ノズル
10 …吸着ファン
11 …吸着シャッタ
12 …ベルト駆動ローラ
13 …引き抜きローラ対
14 …段差部
15 …補助規制板
16 …軸
26 …捌きファン
100 …装置本体
101 …シート給送装置
102 …画像形成部
103 …画像読取部
104 …感光体ドラム
106 …露光手段
107 …現像器
108 …転写帯電器
109 …クリーニング器
110 …定着器
111 …排出部

Claims (9)

1. シートの端部にエアを吹き付けてシートを捌いて給送するシート給送装置において、
   シートを支持し、補充されたシートが位置する補充位置とシートにエアを吹き付けて捌くための捌き位置とにシートを移動可能なシート支持手段と、
   前記捌き位置にあるシートに対してエアを吹き付けてシートを捌くためのエア吹き付け手段と、
   前記シート支持手段に支持されたシートに対し、シート給送方向と直交する方向の両端を規制する規制部と、
   を有し、
   シートの前記補充位置における前記規制部の対向面の間隔をＡ、シートの前記シート捌き位置における前記規制部の対向面の間隔をＢとしたとき、Ａ＜Ｂの関係を有することを特徴とするシート給送装置。
2. 前記シート支持手段はシートを昇降可能であり、前記規制部の上部が前記シート捌き位置に位置し、該規制部の上部に段差部を有することを特徴とすることを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
3. 前記規制部は、前記シート支持手段で支持したシートの一方側に位置する規制部のシート対向面が平坦であり、前記シートの他方側に位置する規制部のシート対向面の上部に前記段差部が設けられていることを特徴とする請求項２記載のシート給送装置。
4. 前記エア吹き付け手段は、シート支持手段におけるシート給送方向と直交する方向であって、前記段差部が設けられた前記規制部側に配置されていることを特徴とする請求項３記載のシート給送装置。
5. 前記エア吹き付け手段は、シート支持手段におけるシート給送方向の前方に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のシート給送装置。
6. 前記規制部は前記シート捌き位置における前記規制部の対向面の間隔が前記Ａと前記Ｂとに移動可能であり、該移動可能な規制部は、前記シート支持手段に支持されたシートが前記補充位置にあるときは前記規制部の対向面の間隔がＡとなり、前記シート支持手段に支持されたシートが前記捌き位置に位置するときの前記規制部の対向面の間隔がＢとなるように移動することを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
7. 前記規制部は前記シート支持手段で支持したシートの一方側に位置する規制部が固定され、前記シートの他方側に位置する規制部が移動可能であることを特徴とする請求項６記載のシート給送装置。
8. 前記エア吹き付け手段は、シート給送方向と直交する方向であって、前記移動可能な規制部側に配置されていることを特徴とする請求項７記載のシート給送装置。
9. シートを給送して画像形成部において画像を形成する画像形成装置において、
   請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のシート給送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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