JP2007168944A - シート供給装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】シート間の密着が解けないままシートが呼び出された場合でも、シートの重送を有効に防止することができるシート供給装置を実現する。
【解決手段】シート供給装置の構成として、シート20を積載状態で収容するトレイ17と、トレイ17に収容されたシート20を呼び出すピックアップロール21と、ピックアップロール21によって呼び出されたシートをニップしつつ給送するフィードロール22及びリタードロール23と、ピックアップロール21によってトレイ17から呼び出されたシート20をニップ位置P2へと案内するシートガイド27と、トレイ17に収容されたシート20の前端部に吹き出し口26を通してエアーを吹き付けるとともに、シート積載位置P1とニップ位置P2との間でシートガイド27に設けられた複数の開口28を通してシート20の前端部にエアーを吹き付けるエアー吹き付け部24とを備える。
【選択図】図2

Description

本発明は、大きくは複写機、プリンタ、印刷機、ファクシミリ等の画像形成装置に係り、特に、画像形成装置に用いて好適なシート供給装置に関する。
画像形成装置のシート搬送方式として、シートの搬送方向と直交する方向(シート幅方向)で、シートの一方の側端部(サイドエッジ)を基準にシートを搬送する方式(以下、「サイド基準方式」と記す)と、シートのセンター位置を基準にシートを搬送する方式(以下、「センター基準方式」と記す)がある。
センター基準方式でシートを搬送する場合は、シートサイズに関係なく、搬送ロール等をシート幅方向に均等に配置することにより、バランスの良い安定した走行性を確保することができる。こうした走行性能の優位性から、最近ではシート搬送にセンター基準方式を採用するケースが増えている。
また近年では、シート間の密着力が強いコート紙などを搬送するときに、複数枚のシートが重なった状態で送られる現象(以下、「重送」と記す)を防止するために、フィードロールとリタードロール(又はリタードパッド)によってシートを分離する技術に加えて、エアーの吹き付けによってシートを分離する技術が提案されている。こうしたシート分離技術は、上述したサイド基準方式及びセンター基準方式のどちらにも適用することが可能である。
ところで、センター基準方式でシートを搬送するものでは、シート収容トレイに収容されたシートの側端部の位置がシートサイズ(シート幅)によって異なる。このため、上述したシート分離技術として、シート収容トレイに収容されたシートの側端部にエアーを吹き付けるタイプ(以下、「サイド吹き付けタイプ」とも記す)では、シート収容トレイ内でシートの側端部とエアー吹き付け部の位置関係を一定に保つために、エアー吹き付け部の位置をシートサイズに合わせて移動させる必要がある。
これに対して、例えば下記特許文献1、2に開示されているように、シート収容トレイに収容されたシートの前端部にエアーを吹き付けるタイプ(以下、「フロント吹き付けタイプ」とも記す)では、シート収容トレイ内でシートの前端部がシートサイズに関係なく同じ位置に配置されるため、エアー吹き付け部の位置を移動させなくても、シートの前端部とエアー吹き付け部の位置関係を一定に保つことができる。こうした事情から、センター基準方式でシートを搬送するものでは、サイド吹き付けタイプよりもフロント吹き付けタイプのシート分離技術を適用することが多い。
特開2000−344358号公報 特開2001−106365号公報
しかしながら、フロント吹き付けタイプのシート分離技術では、シート収容トレイの前壁部にエアー吹き出し口を形成し、このエアー吹き出し口を通してシートの前端部にエアーを吹き付ける構成になっているため、シートがシート収容トレイ内に収まっている状態でないと、シートの前端部にエアーを吹き付けることができない。つまり、シート収容トレイからシートを呼び出す際に、シートの前端部がシート収容トレイの前壁部を通過した後は、シートの前端部にエアーを吹き付けることができない。したがって、シート収容トレイ内でシート間の密着が解けないままシートが呼び出された場合は、その後のシート搬送で重送が発生してしまう。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、シート間の密着が解けないままシートが呼び出された場合でも、シートの重送を有効に防止することができるシート供給装置を実現することにある。
本発明に係るシート供給装置は、シートを積載状態で収容するシート収容手段と、シート収容手段に収容されたシートを呼び出すシート呼び出し手段と、シート呼び出し手段によって呼び出されたシートをニップしつつ給送するシート給送手段及びシート捌き手段と、シート呼び出し手段によってシート収容手段から呼び出されたシートを上記ニップ位置へと案内するシート案内手段と、シート収容手段に収容されたシートの前端部にエアーを吹き付けるとともに、シート収容手段のシート積載位置とニップ位置との間でシート案内手段に設けられたエアー吹き出し許容部を通してシートの前端部にエアーを吹き付けるエアー吹き付け手段とを備えるものである。
本発明に係るシート供給装置においては、シート収容手段に収容されたシートの前端部にエアー吹き付け手段によってエアーが吹き付けられるとともに、シート呼び出し手段によってシート収容手段から呼び出されたシートの前端部に対しても、シート案内手段に設けられたエアー吹き出し許容部を通してエアー吹き付け手段によりエアーが吹き付けられる。このため、シート収容手段でシート間の密着が解けないままシートが呼び出された場合でも、シート積載位置とニップ位置の間でシートの前端部にエアーを吹き付けて分離することが可能となる。
本発明のシート供給装置によれば、シート収容手段に収容されたシートの前端部だけでなく、シート呼び出し手段によってシート収容手段から呼び出されたシートの前端部にも、エアー吹き付け手段でエアーを吹き付けることができる。このため、エアーの吹き付けによるシートの分離効果を高めて、シートの重送を有効に防止することが可能となる。
以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は本発明が適用される画像形成装置の構成例を示す概略図である。図示した画像形成装置1は、画像読み取り装置2及び外部機器(パーソナルコンピュータ等)3と通信回線4によって接続された受信部5と、この受信部5で受信した画像データに基づいて画像書込部6を制御する画像記録制御部7と、画像書込部6によって静電潜像が書き込まれるドラム状の像担持体(感光体ドラム)8と、像担持体8の円周方向に沿って配設された帯電器9、現像器10及びクリーナー11と、像担持体8に形成されたトナー画像をシートに転写する転写ロール12と、シートに転写されたトナー画像を定着させる定着器13と、定着器13でトナー画像の定着がなされたシートを排出する排出ロール14と、排出ロール14によって排出されたシートを受ける排出トレイ15と、像担持体8及び転写ロール12の対向位置に向けてシートを搬送するシート搬送部16と、画像形成に使用されるシートを積載状態で収容する複数のシート収容トレイ17と、各々のシート収容トレイ17に収容されたシートを供給するシート供給部18とを備えた構成となっている。
図2は本発明が適用されるシート供給装置の構成例を示す概略図である。シート供給装置は、シート収容トレイ17とシート供給部18とを用いて構成されている。シート収容トレイ17は、画像形成装置本体に対して出し入れ(抜き差し)可能に装着されるものである。シート収容トレイ17は、所定枚数(複数枚)の積載シート(シート束)を収容可能な空間を有するとともに、この空間内でシートを載置状態に支持するボトムプレート19を備えている。ボトムプレート19は、ほぼ水平な姿勢で昇降可能に支持されている。シート収容トレイ17では、ボトムプレート19の主面(上面)と平行にシートが支持される。したがって、シート収容トレイ17でのシート積載方向は、ボトムプレート19の主面と直交する方向となる。
シート供給部18は、シート収容トレイ17の一方側(シートの送り出しが行われる側)に配置されている。シート供給部18は、シート収容トレイ17のボトムプレート19に載置されたシート20を最上位のシート(以下、「トップシート」とも記す)から順に供給するもので、ピックアップロール21と、フィードロール22と、リタードロール23とを用いて構成されている。このうち、ピックアップロール21はシート呼び出し手段に相当し、フィードロール22はシート給送手段に相当し、リタードロール22はシート捌き手段に相当するものである。
ピックアップロール21は、シート収容トレイ17に収容されたシート20を順に供給するときに下降してシートの最上面に所定の押圧力で当接し、この当接状態で図中矢印方向に回転することにより、シート収容トレイ17からシート20を呼び出すものである。シートの最上面とは、シート収容トレイ17に収容されたシート20のなかで、最上位に配置されたシート(トップシート)の上面をいう。フィードロール22は、図中矢印方向に回転することにより、ピックアップロール21によって呼び出されたシート20を、リタードロール23との間でニップしつつ上記シート搬送部16に向けて送り出すものである。フィードロール22とリタードロール23のニップ位置は、シート収容トレイ17の前壁部17Aから所定の距離だけ離れた位置に設定されている。
リタードロール23は、ピックアップロール21によってフィードロール22との間(ニップ位置)に呼び出されたシート20の下面側に接触し、この接触状態で下側のシートに適度な摩擦抵抗力(ブレーキ力)を付与することにより、フィードロール21との間でシートを1枚ずつ捌くものである。リタードロール23は、例えばトルクリミッターで設定されたリミットトルク未満の回転トルクが加わった状態ではフィードロール22と同じ方向に回転駆動し、上記リミットトルク以上の回転トルクが加わった状態ではフィードロール22に連れ回るかたちでフィードロール22と逆方向に回転するものである。なお、シート捌き手段としては、リタードロール23に代えて、図示しないリタードパッドを用いることも可能である。
さらに、シート供給装置はエアー吹き付け部24を備えている。エアー吹き付け部24は、シート収容トレイ17に収容されたシート20の前端部にエアーを吹き付けることにより、当該シート20を分離するものである。さらに詳述すると、エアー吹き付け部24は、シート収容トレイ17に収容されたシート20の前端部にシート供給方向Yの下流側からエアーを吹き付けることにより、上層部のシート間にエアーを吹き込んでシート同士を分離し、シート間の密着を解くものである。シート供給方向Yとは、シート供給部18の駆動によってシート20が供給(移動)される方向をいう。また、シート20の前端部とは、シート供給方向Yの下流側を向いて配置されるシート20の端部をいう。
エアー吹き付け部24は、例えばブロワーやファンなどのエアー流発生装置(不図示)と、このエアー流発生装置で発生させたエアー流の流路を形成するダクト25とを用いて構成されている。ダクト25の先端部は開口しており、この開口部がシート収容トレイ17の前壁部17Aに設けられたエアー吹き出し口26と、当該前壁部17Aの上端から延在するシートガイド27の双方に接続されている。このため、シート収容トレイ17の前壁部17Aでは、ダクト25を通してエアー吹き出し口26から矢印方向にエアーが吹き出される。このとき、エアー吹き出し口26から吹き出されるエアーの向きは、シート供給方向Yに対して逆向きになる。また、シート積載方向におけるエアー吹き出し口26の開口寸法及び開口位置は、ボトムプレート19に積載状態で支持されたシート20の少なくとも上層部にエアーが吹き付けられる条件で設定されている。
シートガイド27は、シート案内手段に相当するもので、シート収容トレイ17の前壁部17Aの上端から斜め上方に延在している。シートガイド27は、ピックアップロール21によって呼び出されたシート20を、フィードロール22とリタードロール23のニップ位置へと案内するものである。このため、シートガイド27は、シート収容トレイ17のシート積載位置P1から、フィードロール22とリタードロール23のニップ位置P2に向けて延在している。シート積載位置P1とは、シート収容トレイ17にシート20を積載したときに、積載状態でシート20の前端部が揃えられる位置をいう。また、ニップ位置P2とは、フィードロール22とリタードロール23が圧接する位置をいう。なお、ここではシート収容トレイ17と一体にシートガイド27を形成しているが、これに限らず、シート収容トレイ17とは別の部材としてシートガイド27を設けるようにしてもよい。
シートガイド27には複数の開口28が設けられている。これら複数の開口28は、上述したシート積載位置P1とニップ位置P2との間でエアーの吹き出しを許容するものである。すなわち、複数の開口28はエアー許容部を構成するものである。シートガイド27を平面的にみると、各々の開口28は図3のように円形に形成されている。また、各々の開口28はシートガイド27全体にわたって形成されている。このため、シートガイド27では、ダクト25を通して各々の開口28から矢印方向にエアーが吹き出される。このとき、各々の開口28から吹き出されるエアーの向きは、シート供給方向Yに対して、これに逆らう方向で斜めに交差する向きとなる。
上記構成からなるシート供給装置においては、シート収容トレイ17に収容されたシート20をシート供給部18で順に供給する際に、エアー吹き付け部24でダクト25を通してエアー吹き出し口26からエアーを吹き出させることにより、シート収容トレイ17に収容されたシート20の前端部にエアーを吹き付ける。これにより、シート収容トレイ17に収容された上層部のシート20を、エアー吹き付け部24によるエアーの吹き付けによって分離させることが可能となる。
また、シート収容トレイ17に収容されたシート20の最上面にピックアップロール21を当接させて回転させると、これにしたがってシート20がシート収容トレイ17からシート供給方向Yに呼び出される。こうして呼び出されたシート20の前端部は、シートガイド27に案内されながらフィードドール22とリタードロール23のニップ位置P2に向けて移動する。このとき、エアー吹き付け部24でダクト25を通してシートガイド27の各開口28からエアーを吹き出させることにより、シート積載位置P1とニップ位置P2との間でシート20の前端部にエアーを吹き付ける。これにより、シート収容トレイ17から呼び出されたシート20を、エアー吹き付け部24によるエアーの吹き付けによって分離させることが可能となる。
したがって、シート収容トレイ17内でシート間の密着が解けないまま複数枚のシート20が一緒に呼び出された場合でも、シートガイド27に沿って移動するシート20の前端部に複数の開口28を通してエアーを吹き付けることにより、各々のシート20を分離した状態でニップ位置P2に受け渡すことができる。このため、フィードロール22とリタードロール23でニップされたシート20を、リタードロール23で一枚ずつ確実に捌きながらシート供給方向Yに送り出すことができる。また、開口28の形状を円形としたことにより、ピックアップロール21によって呼び出されたシートがシートガイド27に沿って移動するときに、当該シートガイド27の上面でシート20のコーナー部が開口28に引っ掛かりにくくなる。このため、シートガイド27上でシート20をスムーズに移動させることができる。
なお、上記実施形態においては、エアー吹き出し許容部として、シートガイド27に円形の開口28を複数設けるようにしたが、本発明はこれに限るものではない。図4〜図8はシートガイド27の他の構成例を示す図である。
図4に示すシートガイド27では、各々の開口28の形状が、シート供給方向Yに向かって先すぼみのスリット形状となっている。すなわち、シート供給方向Yにおいては、各々の開口28が平面視二等辺三角形のスリット形状をなして、シート積載位置P1からニップ位置P2に向かって真っ直ぐに延びている。また、各々の開口28のスリット幅は、シート積載位置P1からニップ位置P2に向かって徐々に狭くなっている。そして、ニップ位置P2の近傍では、各々の開口28のスリット先端が尖った形状になっている。また、シート供給方向Yと直交する方向では、各々の開口28がほぼ一定の間隔で横一列に並んでいる。
図5に示すシートガイド27では、各々の開口28の形状が、上記図4と同様に先すぼみのスリット形状となっている。ただし、シート供給方向Yでは、前後に位置をずらして複数の開口28が2列に並んで設けられている。すなわち、シート供給方向Yにおいて、第1列目(上流側)の開口28は、シート積載位置P1からシートガイド27の中間位置にかけてスリット形状に形成され、第2列目(下流側)の開口28は、シートガイド27の中間位置からニップ位置P2にかけてスリット形状に形成されている。また、第1列目の開口28と第2列目の開口28は、シート供給方向Yと直交する方向で互いに位置をずらして形成されている。
このようにシートガイド27の開口形状を先すぼみのスリット形状とした場合は、各々の開口(スリット)28のサイドエッジが、シート供給方向Yに対して傾斜した向きで配置される。これに対して、例えば開口28のスリット形状を長方形にした場合は、開口28のサイドエッジがシート供給方向Yに沿う向きで配置される。そうした場合、長方形のスリット形状では、シート供給方向Yと直交する方向で開口28のサイドエッジとシートのサイドエッジが重なった場合に、シートのサイドエッジが開口28のサイドエッジに擦られて変形し、シートのコーナー部が開口28のコーナー部に引っ掛かりやすくなる。一方、先すぼみのスリット形状を採用した場合は、シートのサイドエッジが開口28のサイドエッジに擦られることがないため、シートのコーナー部が開口28のコーナー部に引っ掛かりにくくなる。このため、シートガイド27上でシート20をスムーズに移動させることができる。
図6に示すシートガイド27では、各々の開口28の形状が、先端部だけ先すぼみのスリット形状となっている。また、各々の開口28のサイドエッジは、シート供給方向Yと直交する方向で、シート幅センター位置に配置されたフィードロール22を基準に外側に向かって傾斜している。すなわち、フィードロール22を中心として、図中右側に形成された開口28のサイドエッジは右向き(時計回り方向)に傾斜し、図中左側に形成された開口28のサイドエッジは左向き(反時計回り方向)に傾斜している。このように開口28のサイドエッジを傾斜させた場合も、上記同様の理由でシートのコーナー部が開口28のコーナー部に引っ掛かりにくくなるため、シートガイド27上でシート20をスムーズに移動させることができる。
一方、図7(A),(B)に示すシートガイド27には、複数のガイドリブ29が設けられている。各々のガイドリブ29は、シートガイド27に案内されて移動するシートの下面側に当接するように、シートガイド27の厚み方向に突出する状態で形成されている。また、各々のガイドリブ29は、シート積載位置P1からニップ位置P2に向かって真っ直ぐに形成されている。したがって、各々のガイドリブ29の向きは、シート供給方向Yと平行な向きになっている。また、シート供給方向Yと直交する方向では、各々のガイドリブ29が所定の間隔で配置されている。これに対して、各々の開口28は、シートガイド27の厚み方向でガイドリブ29から退避した位置(一段凹んだ位置)に形成されている。また、シート供給方向Yと直交する方向では、開口28とガイドリブ29が交互に並んで配置されている。
このように開口28とガイドリブ29を設けたシートガイド27では、シートガイド27に沿って移動するシートがガイドリブ29に当接するとともに、開口28がシートと非接触の状態に維持される。このため、シートが開口28に引っ掛かることがない。よって、開口28の形状や向きによらず、シートガイド27上でシート20をスムーズに移動させることができる。
また、シート収容トレイ17の前壁部17Aに形成されるエアー吹き出し口26は、シート収容トレイ17に積載状態で収容されたシート20をエアーの吹き付けで浮揚させて分離するのに対し、シートガイド27に形成される開口28は、シートガイド27上を移動するシート20をエアーの吹き付けでばらけさせて分離するものである。そこで、図8に示すように、シート供給方向Yと直交する方向(図の左右方向)で、シート幅センター位置に配置されたフィードロール22を基準に、シート幅領域(シート幅相当分の領域)を複数の領域、例えばセンター領域CEとその両側のサイド領域SE1,SE2に区分した場合に、シート収容トレイ17の前壁部17Aには、センター領域CEとサイド領域SE1,SE2の全領域にわたってエアー吹き出し口26を形成し、シートガイド27には、センター領域CEを除くサイド領域SE1,SE2だけに開口28を形成する。
これにより、シート収容トレイ17の前壁部17Aに設けられたエアー吹き出し口26からは、シート供給方向Yと直交する方向でシート幅領域全体にエアーが吹き付けられるため、シート収容トレイ17に収容されたシートがエアーの吹き付けで浮揚しやすくなる。また、シートガイド27に設けられた開口28からは、シート供給方向Yと直交する方向でシート幅領域の一部にエアーが吹き付けられるため、シートガイド27に沿って移動するシートがエアーの吹き付けでばらけやすくなる。その結果、エアーの吹き付けによってシートを効率良く分離することが可能となる。
なお、ここではシート幅領域を3つの領域CE,SE1,SE2に区分して、サイド領域SE1,SE2だけに開口28を設けるものとしたが、これに限らず、センター領域CEだけに開口28を設けるものであってもよい。また、シート幅領域を4つ以上の領域に区分して、その一部の領域だけに開口28を設けるものとしてもよい。
本発明が適用される画像形成装置の構成例を示す概略図である。 本発明が適用されるシート供給装置の構成例を示す概略図である。 シートガイドの構成例を示す平面図である。 シートガイドの他の構成例を示す図(その1)である。 シートガイドの他の構成例を示す図(その2)である。 シートガイドの他の構成例を示す図(その3)である。 シートガイドの他の構成例を示す図(その4)である。 シートガイドの他の構成例を示す図(その5)である。
符号の説明
1…画像形成装置。17…シート収容トレイ、18…シート供給部、21…ピックアップロール、22…フィードロール、23…リタードロール、24…エアー吹き付け部、25…ダクト、26…エアー吹き出し口、27…シートガイド、28…開口、29…ガイドリブ、P1…シート積載位置、P2…ニップ位置

Claims (9)

  1. シートを積載状態で収容するシート収容手段と、
    前記シート収容手段に収容されたシートを呼び出すシート呼び出し手段と、
    前記シート呼び出し手段によって呼び出されたシートをニップしつつ給送するシート給送手段及びシート捌き手段と、
    前記シート呼び出し手段によって前記シート収容手段から呼び出されたシートを前記ニップ位置へと案内するシート案内手段と、
    前記シート収容手段に収容されたシートの前端部にエアーを吹き付けるとともに、前記シート収容手段のシート積載位置と前記ニップ位置との間で前記シート案内手段に設けられたエアー吹き出し許容部を通してシートの前端部にエアーを吹き付けるエアー吹き付け手段と
    を備えることを特徴とするシート供給装置。
  2. 前記エアー吹き出し許容部は複数の開口からなる
    ことを特徴とする請求項1記載のシート供給装置。
  3. 前記開口の形状が円形である
    ことを特徴とする請求項2記載のシート供給装置。
  4. 前記開口の形状が先すぼみのスリット形状である
    ことを特徴とする請求項2記載のシート供給装置。
  5. 前記スリット形状をなす前記開口のサイドエッジは、シート供給方向に対して傾斜している
    ことを特徴とする請求項4記載のシート供給装置。
  6. 前記スリット形状をなす前記開口のサイドエッジは、シート供給方向と直交する方向で、シート幅センター位置を基準に外側に向かって傾斜している
    ことを特徴とする請求項4記載のシート供給装置。
  7. 前記シート案内手段は、前記シート呼び出し手段によって呼び出されたシートの下面側に当接する当接部を有し、前記開口は、前記当接部から退避した位置に設けられている
    ことを特徴とする請求項2記載のシート供給装置。
  8. 前記エアー吹き付け手段は、前記シート収容手段に収容されたシートの前端部に対して、当該シート収容手段に設けられたエアー吹き出し口を通してエアーを吹き付けるものであって、
    前記エアー吹き出し口は、シート供給方向と直交する方向でシート幅領域の全域にわたって形成され、前記開口は、前記シート幅領域の一部に形成されている
    ことを特徴とする請求項2記載のシート供給装置。
  9. 画像形成に使用されるシートを積載状態で収容するシート収容手段と、
    前記シート収容手段に収容されたシートを呼び出すシート呼び出し手段と、
    前記シート呼び出し手段によって呼び出されたシートをニップしつつ給送するシート給送手段及びシート捌き手段と、
    前記シート呼び出し手段によって前記シート収容手段から呼び出されたシートを前記ニップ位置へと案内するシート案内手段と、
    前記シート収容手段に収容されたシートの前端部にエアーを吹き付けるとともに、前記シート収容手段のシート積載位置と前記ニップ位置との間で前記シート案内手段に設けられたエアー吹き出し許容部を通してシートの前端部にエアーを吹き付けるエアー吹き付け手段と
    を備えるシート供給装置を具備することを特徴とする画像形成装置。

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