JP2007070122A - 給紙方法、給紙機、および上記給紙機を組み込む画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の問題を克服、または少なくとも軽減する。
【解決手段】本発明は、用紙束を支持する底板を備えた用紙積み重ねユニットを備える給紙機において使用される給紙方法であって、束から、用紙束の最上部の用紙を持ち上げるために、これらの用紙付近で用紙束の側縁部に空気を吹き付けることと、最も上の用紙を束から分離することと、束からこの用紙を搬送することとを有する方法であって、束がほとんど使い果たされるときに、また、束の側縁部に空気が吹き付けられるときだけ、束の下に位置する要素に束に押し当たらせることによって、上記用紙の持ち上げを補助することをさらに有する方法に関する。本発明はまた、上記方法を適用するのに適した給紙機と、上記給紙機を組み込む画像装置とにも関する。
【選択図】図４

Description

本発明は、用紙束を支持する底板を備えた用紙積み重ねユニットを備える給紙機において使用される給紙方法であって、束から、用紙束の最上部の用紙を持ち上げるために、これらの用紙付近で用紙束の側縁部に空気を吹き付けることと、最も上の用紙を束から分離することと、束からこの用紙を搬送することとを有する方法に関する。本発明はまた、給紙機および上記給紙機を組み込む画像装置にも関する。

プリアンブルに係る給紙方法は、米国特許出願公開第２００４／００８９９９４号明細書から知られている。この方法は、同一の用紙積み重ねユニットから極めて広い範囲の記録媒体を確実に送ることを可能にするために考案されたものである。今日の印刷室では、ボール紙、トレース紙、あらゆる種類の被覆媒体などに画像を形成する要望が高まっている。それらの媒体の多くは極めて滑らかな表面を備え、摩擦に基づいた給紙方法では、不送り、二重送りが時々発生する。これらの問題を軽減するために、この知られている方法は、まず用紙束の側縁部から空気を吹き付けて、上記束の最も上の用紙に離昇を起こさせることによって給紙を行う。次いで最も上の用紙と最も上から１枚下の用紙との間に空気を吹き付けて、最も上の用紙を束から極めて確実に分離する。実際の分離は、吸込ユニットを使用して行われ、その後用紙は、搬送ベルトによって搬送される。摩擦に基づいた方法に対し、この空気分離式方法は、給紙条件についての設定の大きな自由度、併せて高速処理に対する適応性、高い耐久性とも相まって、且つそれに伴う低い運転コストという利点を有する。

しかしこの知られている方法は、重要な欠点を有する。用紙束がほとんど使い果たされると、即ち２５枚未満の受取媒体しか存在しなくなると、特に１０枚未満しか存在しなくなると、送りプロセスの確実性が著しく損なわれるようである。このことは非常に重いまたは軽い媒体タイプに限られるわけではない。例えば、あらゆる種類の普通紙について、５枚未満しかなくたったとき、不送りが時々発生する。より軽いタイプ、一般的には１００グラム／平方メートル未満のタイプについては、５から１０枚未満しかなくなった時に歪みを誘発するリスクが著しく増大する。重いタイプの媒体は、特に狭いフォーマットの用紙（ＳＥＦ）を使用しているときに、不送りを起こす傾向がある。この問題を克服するために、トレイに最後の少量枚数の用紙（一般的には２５枚から５０枚）を残し、トレイが「空」であると表示することが提案されている。しかしこれらの残りは、時々取り除かれねばならず、あるいは他の媒体の種類を用紙積み重ねユニットに積む際には即座に取り除かれねばならない。したがって、この従来技術による解決法は、理想には程遠い。
米国特許出願公開第２００４／００８９９９４号明細書

本発明の目的は、上述の問題を克服、または少なくとも軽減することである。

この目的のために、プリアンブルによる方法であって、束がほとんど使い果たされるときに、また、束の側縁部に空気が吹き付けられるときだけ、束の下に位置する要素に束に押し当たらせることによって、上記用紙の持ち上げを補助することをさらに有することを特徴とする方法を発明した。この方法では、束がほとんど使い果たされると、最後の少量枚の用紙を分離ユニットの方向に持ち上げる追加の力が誘発される。予想に反して、トレイに少量枚数の用紙しかないとき、用紙を分離ユニットの方向に充分持ち上げるには追加の助けが必要なようである。さらにこの追加の助けは、束の側縁部への吹き付け動作と関連してのみ用いられるべきであることも認められる。したがって、残りの用紙が底板に落ち込むように吹き付け動作が停止すると、この要素はその持ち上げ動作を中断するべきである。したがって例えばばねによって底の一部が上向きにされるために、用紙の束を分離ユニットの方向に絶えず上向きに押しやる底要素を使用する従来方法とは、本発明は明らかに異なる。

一実施形態では、空気を吹き付けることは、要素に上向きの動作を行わせる圧力差を生み出す。この実施形態では、空気吹き付け動作のみによって、要素が直接上向き方向に動かされる。これは、要素に必要な持ち上げ力を生じさせるために、空気の吹き付けの次に追加のプロセスが必要ないという利点を有する。また、この実施形態では、要素が空気吹き付けプロセスの直接の結果として上向きに動くので、空気吹き付け動作が起こるときだけ追加の力が存在するという必要条件が、自動的に満たされる。

他の実施形態では、この要素は底板に蝶番で取り付けられる。この実施形態では、要素は一方端部で底板に連結されるが、連結が上記要素に蝶番動作を許容するので、上向きに動作することが可能である。これは、本発明の給紙方法の確実性を著しく増大させるようであるが、それはおそらくは、要素が、空気の吹き付け動作が停止すると必ずその元の位置に戻ることによる。

本発明は、給紙機自体にも関する。上述の従来技術に対して、この給紙機は、積み重ねユニットに動作可能に連結される要素を備え、その要素は、束がほとんど使い果たされるとき、また空気が束の側縁部に吹き付けられるときだけ、上向きの動作を行うように構成されることを特徴とする。この要素の作用は既に述べた。

一実施形態では、要素はシート状である。これは、要素があまり空間をとらないという、また要素を底板と用紙束の間に容易に置くことができるという利点を有する。これにより、要素が、積み重ねユニットに新たな用紙束を充填するというプロセスを妨害することはほとんど無い。

他の実施形態では、要素は底板の一部を覆う剛性板である。この実施形態では、要素は、軟性のシートとして構成される要素とは対照的に、剛性の板として構成される。これは、積み重ねユニット内で用紙の新しい束を積み重ねる多数回の動作によって要素が損傷を受けるリスクを縮小する。剛性板は、しわ、折り曲げなどを誘発するなど、損傷を与える傾向が、シート状要素よりも小さい。

さらに他の実施形態では、剛性板は、基本的に空気吹き付け手段に近接して位置する。驚くべきことに、剛性板は空気吹き付け手段の直接近傍に延びるだけで充分のようである。したがって、実質的に用紙束の側縁部全体を覆って拡がる大型剛性板は必要ない。これは、積み重ねユニットの構造をより簡単にする。

さらなる改良形態として、底板に、剛性板が位置する凹部を設けることができる。これにより、剛性板が、積み重ねユニットに積まれる最中の新しい束の最下部用紙に対して妨害となることはない。この凹部は、基本的に積み重ねユニットの底部が均一に平坦なままであるように、ちょうど剛性板の厚み分の深さに作ることができる。このようにして、剛性板が存在することによって用紙が損傷を受けることはほぼ無い。

以下の図面およびそれに付随する記述を提示して、本発明を次により詳しく例証する。

図１
この図面は、例えば米国特許出願公開第２００４／００８９９９４号明細書で知られ、この米国特許出願の段落［００２４］から［００３４］で詳細に説明されている画像装置を表し、これらの段落は、参照により本明細書の一部とする。この装置は、画像読取部２００、印刷部３００、および給紙セクション４００を含む。このセクションは、給紙機構を共有する用紙棚４０１および４５１を備える。

画像読取機には所謂ＡＤＦ１００が装備される。このＡＤＦは原本書類を自動的に画像読取機２００に、詳しくはトレイ１０１からガラスプラテン１０２に送る。その後、ＡＤＦは用紙を排紙トレイ１１２に排紙する。原本は、ガラスプラテン１０２を通過する時、スキャナユニット１０４によって読み取られる。このユニットはランプ１０３を備え、その光は、原本を介してレンズ１０８に反射され、さらに鏡１０５、１０６、および１０７を通る。最終的に、光は画像センサ１０９に画像を形成する。このセンサは、光画像を画像データに変換し、そのデータはセンサから出力され、（図示しない）画像信号制御ユニットで所定の処理を受ける。次いで画像データがビデオ信号として印刷機３００の露光制御セクション１１０に入力される。露光制御セクション１１０は、レーザ光を調整し、この光を感光性ドラム１１１に出力する。ドラム１１１上の静電潜像は、（図示しない）現像装置によって供給される現像剤を塗布することによって視覚化される。レジストローラ１１５が、用紙棚４０１および４５１によって供給された用紙を、レーザ光とタイミングを合わせてドラム１１１と転写セクション１１６の間で、搬送する。現像剤画像が転写された用紙は、固定セクション１１７に搬送され、第１排紙ローラ１１８によってトレイ１１９に排紙され、または第２排紙ローラ１２０によってトレイ１２１に排紙される。

次に、空気式給紙ユニットと、積み重ねユニット、すなわち用紙棚４０１および４５１について説明する。ここで、用紙棚４０１および４５１は最大の用紙蓄積数が異なるのみであるので、同じ参照符号が同一または等価な構成要素について用いられる。後の記述は用紙棚４０１に基づいて行われる。

図２
図２は、空気式給紙用紙棚４０１の斜視図である。この用紙棚は、底板４０３に用紙束Ｓを積み重ね、保管するように構成される。この底板は、収納庫４０２内に設けられ、上下に移動可能である。収納庫４０２の両側の下縁部に、レール４０４と４０５が設けられ、収納庫４０２を画像装置の本体に対して前側に（即ち装置の操作者側に）引くことができる。束Ｓの前端部と後端部は、板４０６と４１２によって所定位置に固定的に配置される。対向する側縁部は、側部調整板４１０と４１１によってそれぞれ所定位置に各々配置される。

用紙束Ｓの上の位置に、束の最も上の用紙に対して用紙吸込手段および搬送手段として機能する給紙セクション４０９が設けられる。給紙セクション４０９は、用紙束の上で吸い込み圧力を生成する（図示しない）吸込生成ユニットに連結された吸込ダクト４０８を備える。吸込ベルト４０７は給紙方向に給紙回転することが可能であり、多数の穴を備え、吸込ダクト４０８を取り囲む。給紙セクション４０９は、最も上の用紙を吸込ベルトに付着させ、このベルトを給紙方向に回転することによって用紙を送る。

図３
図３では、本発明の実施形態の空気吹き付け手段の構造および動作と、分離動作とをより詳しく説明する。図３Ａから３Ｃは、図２を給紙方向から見た場合の断面図である。ここで側部調整板４１０はその中に空気吹き付け手段として機能する構造物を備える。この空気吹き付け手段は、吹き付け空気の供給源としての働きをする吹き付けファン４１７（図２参照）と、収納庫４０２に積み重ねられた用紙束Ｓの側縁部に面して開いた開口部４１４（これも図２を参照）を一方端部に備える吹き付けダクト４１３とを含む。空気を用紙束Ｓの前端側部、特に最も上の２枚の用紙の間に吹き付ける極めて薄く細長い開口部を備える空気ナイフ４１５も設けられる。

ここで、給紙方法の動作を以下に述べる。用紙束が棚４０１に設置されると、底板４０３が、（図示しない）用紙高さ検出手段と（図示しない）持ち上げモータとを使用することによって所定の高さまで持ち上げられる。この実施形態では、画像装置の始動ボタンを押すと給紙動作が開始する。

図３Ｂに示すように、まず空気吹き付け手段４１３が、束Ｓの側縁部に空気を吹き付けを開始する。これが、（特にこの実施形態では）最も上の５から７枚の用紙に対して持ち上げ動作を生み出す。次いで、上方位置に位置する吸込生成ユニットが吸い込み動作を開始し、吸込ダクト４０８が吸い込み動作を開始する。同時に、空気が空気ナイフ４１５を通して最も上の用紙と２番目の用紙の間に噴射される。これにより、一番上の用紙が、吸込ユニット４０９の方向にさらに幾分持ち上げられる。これによって用紙４１６は吸込ベルト４０７に引き付けられる。次いで空気ナイフと空気吹き付け手段とがそれらの吹き付け動作を停止して、持ち上げられていた全ての用紙が底板の方向に落とし込まれる（図３Ｃ参照）。この時点で吸込ベルト４０７を回転駆動することによって、用紙４１６が配送される。この動作の繰り返しによって、用紙が確実に１枚ずつ別々に送られることが可能になる。例えば１０枚未満の用紙しかないなどの理由で束Ｓがほとんど使い果たされたときも、同様の確実性をもたらすために、空気吹き付け手段４１３によって生じた持ち上げ動作を補助する追加の手段が提供される。次いで、この追加の持ち上げ動作を生み出すよう提供される手段をより詳しく説明する。

図４
図４は、本発明による用紙積み重ねユニットの底板４０３の一部を示す。この実施形態では、板４０３に、側部調整板４１０の開口部４１４に隣接して凹部４２１が設けられる。凹部には、剛性板４２０が、その上面が底板４０３の上面と一致するように設けてある。剛性板４２０は、蝶番４２２および４２３によって底板４０３に連結される。これによって、剛性板４２０は、図４Ｂに示すように所定の上向きの動作を行うことが可能になる。この図は、空気吹き付け手段が、開口部４１４から底板４０３の方向に空気を吹き付けるときの、剛性板４２０の上向きの動作を示す。剛性板の上向きの動作が、用紙同士の分離の確実性を著しく向上させるようである。その理由は、充分な量の用紙があるとき（即ち用紙束がまだなくなりかけていないとき）にも生じる持ち上げ動作に、剛性板の動作がどういうわけか似ているということかもしれない。剛性板の上向き動作は、束がほとんど使い果たされたときだけに行なわれるということに注意されたい。即ちその場合にだけ、底板は開口部４１４に届くほど充分に大きく持ち上げられる。空気吹き付け手段によって生じる圧力差によって、剛性板に強制的に上向きの運動を行わせることができるのはそのときだけである。最後に、剛性板は、例えば米国意匠特許第２４９，６９５号から知られている板のような小型のオーバーレイプレートの一部であってもよいことに注意されたい。

画像装置を示す断面図である。 用紙積み重ねユニットおよび給紙ユニットを表す斜視図である。 副図３Ａから３Ｃより成り、１枚の用紙を送るときの持ち上げ動作および分離動作を示す図である。 本発明による用紙積み重ねユニットの底板の一部を示す図である。

符号の説明

１００ ＡＤＦ
１０１、１１９、１２１ トレイ
１０２ ガラス圧盤
１０３ ランプ
１０４ スキャナユニット
１０５、１０６、１０７ 鏡
１０８ レンズ
１０９ 画像センサ
１１０ 露光制御セクション
１１１ 感光性ドラム
１１２ 排紙トレイ
１１５ レジストローラ
１１６ 転写セクション
１１８ 第１排紙ローラ
１２０ 第２排紙ローラ
２００ 画像読取部
３００ 印刷部
４００、４０９ 給紙セクション
４０１、４５１ 用紙棚
４０２ 収納庫
４０３ 底板
４０４、４０５ レール
４０６、４１２ 板
４０７ 吸込ベルト
４０８ 吸込ダクト
４１０、４１１ 側部調整板
４１３ 吹き付けダクト
４１４ 開口部
４１５ 空気ナイフ
４１６ 用紙
４１７ 吹き付けファン
４２０ 剛性板
４２１ 凹部
４２２、４２３ 蝶番

Claims (10)

1. 用紙束（Ｓ）を支持する底板（４０３）を備えた用紙積み重ねユニット（４０１、４５１）を含む給紙機（４００）において使用される給紙方法において、
   束から、用紙束の最上部の用紙を持ち上げるために、これらの用紙付近で用紙束の側縁部に空気を吹き付けることと、
   最も上の用紙を束から分離することと、
   束からこの用紙を搬送することとを有する方法であって、
   束の側縁部に空気が吹き付けられるときだけ、束の下に位置する要素（４２０）に束に押し当たらせることによって、束がほとんど使い果たされたときだけ、前記用紙の持ち上げを補助することをさらに有することを特徴とする、方法。
2. 空気を吹き付けることが、要素に上向きの動作を行わせる圧力差を生み出すことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 要素（４２０）が、底板（４０３）に蝶番で取り付けられることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 用紙束（Ｓ）を支持する底板（４０３）を備えた用紙積み重ねユニット（４０１、４５１）と、用紙束の側縁部に空気を吹き付ける空気吹き付け手段（４１３、４１４）と、束（Ｓ）から１枚ずつ用紙を搬送する用紙搬送手段（４０９）とを備え、搬送が束の最も上の用紙（４１６）となる、給紙機（４００）であって、積み重ねユニット（４０１、４５１）に動作可能に連結される要素（４２０）を備え、要素（４２０）は、束（Ｓ）がほとんど使い果たされたときだけ、また空気が束（Ｓ）の側縁部に吹き付けられるときだけ、上向きの動作を行い、それによって束（Ｓ）を持ち上げるように構成されることを特徴とする、給紙機（４００）。
5. 要素（４２０）が、シート状であることを特徴とする、請求項４に記載の給紙機（４００）。
6. 要素（４２０）が、底板（４０３）の一部を覆う剛性板（４２０）であることを特徴とする、請求項５に記載の給紙機（４００）。
7. 剛性板（４２０）が、基本的に空気吹き付け手段（４１３、４１４）に近接して位置することを特徴とする、請求項６に記載の給紙機（４００）。
8. 底板（４０３）が、剛性板（４２０）が位置する凹部（４２１）を備えることを特徴とする、請求項７に記載の給紙機（４００）。
9. 要素（４２０）が底板（４０３）に連結され、底板部に蝶番で取り付けられることを特徴とする、請求項４から８のいずれか一項に記載の給紙機（４００）。
10. 請求項４から９のいずれか一項に記載の給紙機（４００）を組み込む画像装置（１）。

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