JP2008001458A - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 搬送モータの負荷トルク低減とシートの皺防止をはかり、高品位なシート給送装置を提供する。
【解決手段】 吸着搬送ベルト６の内側に吸引開口部８ａが位置するように吸引ダクト８を配置し、吸引ファン１４により吸引ダクト８の内部の負圧にすることにより吸引開口部８ａを介して吸着搬送ベルト６にシートＳを吸引させ、吸引開口部８ａと吸引ファン１４との間にシャッター１６を配置して、吸引開口部８ａと吸引ファン１４とを連通及び遮断するようにし、さらに、吸引ダクト８の内外を連通する開口部１８を開閉可能な開閉部材２０を設けて、シャッター１６の遮断動作に応じて開閉部材２０により開口部１８が開くことにより吸引ダクト８内の負圧を開放する。
【選択図】 図１

Description

本発明は複数のシートが収納された収納庫からシートを１枚ずつ給送するシート給送装置、及びプリンタまたは複写機などの画像形成装置に関するものである。

従来、プリンタや複写機等の画像形成装置において、コート紙などの分離し難いシートを１枚ずつ分離して画像形成部に供給するためのシート給送装置では、エアー給紙方式が採用されている。このエアー給紙方式のシート給送装置は、収納されているシート束端部にエアーを吹き付けてシートを捌いて、浮上した最上位のシートを上方に配置した吸着搬送ベルトに負圧で吸引して搬送するものである（例えば、特許文献１参照）。

このエアー給紙方式のシート給送装置では、無端形状の吸着搬送ベルトの内側に吸引ダクトを配置し、この吸引ダクト内をファン等により負圧にすることによって、吸着搬送ベルトに形成されている吸引穴を介してシートを吸引している。そして、シートを吸着した吸着搬送ベルトが回転することによりシートが搬送される。

このエアー給紙方式のシート給送装置では、吸引ダクト内の負圧を適宜調整する必要があり、ファンと吸引ダクトの間にはシャッター（バルブ）が配置されていて、シャッターの開閉により吸引ダクト内の負圧を調整している。

シートを吸着搬送ベルトに吸着させる場合には、シャッターを開けて吸引ダクト内を負圧とする。そして、吸着搬送ベルトによりシートを吸着して搬送しているときには、下流側に配置されている搬送ローラに搬送されているシートの先端が到達した後にシャッターを閉じて負圧を開放する。さらに、吸着搬送ベルトの回転を停止することにより、次のシートが吸着搬送ベルトに吸着されて搬送されることを防止している。

なお、吸引ダクト内の負圧の調整を、吸引ダクトと連通する穴が形成された部分と穴無し部分とを有するシールドベルトを備え、このシールドベルトを吸着搬送ベルトと一体に回転させることにより行なうものもある（特許文献２参照）。

この従来の技術は、下分離方式のシート給送装置において、シート束にエアーを吹き付けて捌くときには、シールドベルトの穴が大気に面しないように穴無し部を外部に向けた状態で最下位のシートを吸着搬送ベルトに吸着させた状態にする。その後、吸着搬送ベルトが回転してシートを搬送するときには、シールドベルトも回転して穴が形成された面が外部に向くため、吸引ダクト内が外部に開放される。すなわち、吸着搬送ベルトの回転に応じて吸引ダクト内の負圧が制御される。
特開平７−１９６１８７号公報 特開平６−２７８８８８号公報（第４頁、図１）

しかしながら、従来のシャッターの開閉により負圧の調整するシート給送装置では次のような問題があった。

シートの先端が下流側の搬送ローラに到達してシャッターを閉じて負圧による吸着動作を停止しても、吸着搬送ベルトの吸引穴が搬送途中のシートにより塞がれているため吸引ダクト内に負圧が残ってしまう。そして、シートは停止した吸着搬送ベルトに吸着された状態であり、下流側に配置されている搬送ローラは、吸着搬送ベルトに吸着された状態のシートを搬送することになる。そのため、下流側に配置されている搬送ローラを駆動する搬送モータに大きな負荷が加わってしまい、搬送ローラが安定したシートの搬送ができず、シートの斜行やジャム（紙詰まり）を発生させるおそれがあった。さらに、吸着搬送ベルトと搬送ローラ間でシートの引っ張り合いが生じて、剛性の低い薄いシートなどでは皺を発生させてしまうという問題があった。

また、吸引ダクトと連通する穴が形成された部分と穴無し部分とを有するシールドベルトを用いたものでは、シールドベルトが吸着搬送ベルトと同じ駆動ローラで駆動されるため、シールドベルトが負圧を維持する状態と開放する状態とを繰り返す。そのため、吸着搬送ベルトも負圧によってシートを吸着する状態と負圧が無くなって吸着しない状態とを交互に繰り返すことになる。したがって、シートの搬送が不安定となるという問題があった。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、安定したエアー給紙方式のシート給送装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明におけるシート給送装置は、無端形状の吸着搬送ベルトに負圧によりシートを吸着し、該吸着搬送ベルトの回転によってシートを搬送するにおいて、前記吸着搬送ベルトの内側に吸引開口部が位置し、内部の負圧により前記吸引開口部を介して前記吸着搬送ベルトにシートを吸引させるための吸引ダクトと、前記吸引ダクトの前記内部に負圧を発生させる吸引ファンと、前記吸引開口部と前記吸引ファンとの間に配置され、前記吸引開口部と前記吸引ファンとの間を連通及び遮断するためのシャッターと、前記吸引開口部と前記シャッターとの間の前記吸引ダクトの内外を連通する開口部を開閉可能な開閉部材と、を備え、前記シャッターの遮断動作に応じて前記開閉部材により前記開口部が開くことにより前記吸引ダクト内を開放することを特徴とする。

本発明によれば、吸引ダクト内のシャッターによる吸引開口部と吸引ファンとの間の遮断動作に応じて開閉部材により開口部を開くことにより、吸引ファンによる負圧の発生を停止すると共に吸引ダクト内を開放することができる。これにより、従来のように吸引ダクト内に残っている負圧により生じる不安定な搬送や、シートに加わるダメージを防止することができて、安定した搬送状態を達成することができるシート給送装置、及び信頼性の高い画像形成装置を提供することが可能となる。

本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。

図６は本発明のシート給送装置を備えた画像形成装置の概略断面図である。この画像形成装置の構成を概略説明する。

画像形成装置１００は、記録紙であるシートに画像を形成する画像形成部１１０を備えた画像形成装置本体１０５と、原稿の画像を読み取る画像読取部１３０とを備えている。画像読取部１３０には自動的に原稿を画像を読み取るための読取位置に搬送するための自動原稿給送装置１２０が設けられている。

画像形成装置本体１０５の下側にはシートを収納するシート収納庫２と、該シート収納庫２からシートを送り出すための吸着搬送ベルト等を備えたシート給送装置４とが配置されている。また、画像形成装置本体１０５の上側には画像形成部１１０が配置されている。画像形成部１１０は、感光体ドラム１１２と、現像器１１３と、転写部１１８と、レーザスキャナユニット１１１と、などが設けられている。画像形成部１１０の上流側にはシートの斜行の補正と画像形成部１１０に送り出すタイミングを調整するためのレジスト部１１７が配置され、画像形成部１１０の下流にはトナー画像を定着するための定着ローラ対１１４が配置されている。

以上の構成による画像形成装置の動作を説明する。

自動原稿給送装置１２０により原稿が読取位置まで自動的に送られ、画像読取部１３０で画像情報が読み取られる。読み取られた画像情報は不図示のコントローラにより処理され、処理結果に基づいた信号によって、レーザスキャナユニット１１１からレーザ光が発せられ、感光体ドラム１１２の表面に静電潜像が形成される。感光体ドラム１１２の表面の静電潜像は現像器１１３により現像される。

一方、シート収納庫２に収納された記録紙やＯＨＴ等のシートはシート給送装置４により給送され、レジスト部１１７において感光ドラム１１２上のトナー画像と同期を取って送られて、転写部１１８において転写される。さらにシートは定着ローラ対１１４に導かれ、加熱、加圧処理されて定着された後に外部に排出される。

次に、本発明の実施形態を図面を用いて以下に詳細に説明する。図１は本発明を実施したシート給送装置４のダクト８の断面図であり、図２は本発明を実施したシート給送装置４の概略断面図である。

図２に示すように、シート給送装置４は、シートＳを収納するシート収納庫２と、収納されるシートを送り出すための無端形状の吸着搬送ベルト６とを備えている。吸着搬送ベルト６は、複数の吸引穴６ｈが形成されており、ローラ６ａとローラ６ｂとに掛け渡されて、図中反時計方向に回転可能となっている。吸着搬送ベルト６の内側には側方から吸引ダクト８の端部が挿入されており、この吸引ダクト８の端部の下側には吸引開口部８ａが形成されている。

この構成により、吸引ダクト８内に負圧が発生すると、吸引開口部８ａと吸着搬送ベルト６の吸引穴６ｈを介してシートがエアーで吸引されて吸着搬送ベルト６に吸着される。吸引ダクト８内に負圧を発生させるために、吸引ダクト８における吸引開口部８ａとは反対側の端部に吸引ファン１４を配置している。吸引ファン１４の作動により、図１（ｂ）に示すように、エアーをＦ方向に排出することによって吸引ダクト８の内部を負圧状態にする。また、吸引ダクト８には、シートが吸着搬送ベルト６に吸着されたことを検知するための図示しない吸引完了センサが設けられている。

吸引ダクト８の内において吸引開口部８ａと吸引ファン１４との間には、吸引開口部８ａと吸引ファン１４とを遮断するために、支軸１６ａにより回動可能なシャッター１６が設けられている。また、吸引ダクト８における吸引開口部８ａとシャッター１６との間には、吸引ダクト８の内外を連通するための開口部１８が形成されている。そして、開口部１８を塞ぐために吸引ダクト８の内側沿ってスライド自在に設けられた開閉部材２０が設けられている。

シャッター１６と開閉部材２０は一つのソレノイド２２により開閉が制御される。この構成を説明すると、シャッター１６には、リンク部材２４の一端側が固定されており、リンク部材２４の他端側にはソレノイド２２の可動部２２ａが連結されている。このソレノイド２２が作動することによりリンク部材２４が回動してシャッター１６が吸引ダクト８を遮断する位置と開放する位置との間で回動する。なお、図１（ａ）で示す状態は、シャッター１６が吸引ダクト８内の吸引開口部８ａと吸引ファン１４との間の連通を遮断した遮断位置であり、図１（ｂ）で示す状態は、シャッター１６が吸引開口部８ａと吸引ファン１４との間を連通させた開放位置である。

また、リンク部材２４の中間部には支持部材２６を介して開閉部材２０が連結されている。なお、リンク部材２４には、シャッター１６を閉じる方向に回動付勢するためのスプリング２８が取り付けられている。また、開閉部材２０には、開口部１８を開ける方向に付勢するためのスプリング３０が取り付けられている。

この構成により、シャッター１６が開放位置にある場合には、吸引ファン１４により吸引ダクト８内を負圧の状態に維持することができる。また、シャッター１６が遮断位置にある場合には、吸引ダクト８内のシャッター１６と吸引開口部８ａとの間の領域での負圧の発生を停止させることができる。そして、シャッター１６が遮断位置に回動すると、開口部１８が開閉部材２０により開かれるため吸引ダクト８内が外部に開放されて残っている負圧が瞬時に大気圧となる。

なお、シート給送装置４には、図示しないが、シート収納庫２に収納されているシートＳの上部の数枚を浮かせて捌いて最上位のシートのみを吸着搬送ベルト６に吸着させるためのエアーの吹き付け手段が配置されている。このエアー吹き付け手段は、シート収納庫２の側方にシートＳの端部にエアーを吹き付けるための捌きノズルと、最上位のシートのみを吸着搬送ベルト６に吸着させるためにエアーを吹き付けるための分離ノズルとを備えている。

また、吸着搬送ベルト６の下流側にはシートを引き抜いて搬送するための搬送部材としての搬送ローラ対１０と、搬送されてくるシートＳを検知するための反射型のフォトセンサであるシート検知センサ１２が配置されている。

図３は本実施形態のシート給送装置の回路ブロック構成を説明する図である。

図３において、シート給送装置４を制御するＣＰＵ１５０は、シート給送装置４の各駆動回路へと駆動開始指令を出すとともに、搬送されてくるシートを検知するシート検知センサ１２からの出力信号を受けている。１５４は吸引ファン１４をＯＮ／ＯＦＦする駆動回路であり、１５５は吸引ダクト８内のシャッター１６及び開口部１８を開閉する開閉部材２０を移動させるためのソレノイド２２の駆動回路である。１５６は吸着搬送ベルト６を駆動するベルト駆動モータ１０５であり、１５７は、搬送ローラ対１０を駆動する搬送モータ１０９を駆動するドライバＩＣである。

図４は本発明を実施したシート給送装置４のタイミングチャートである。このタイミングチャートを用いて本実施形態のシート給送装置４のシート給送動作を説明する。

吸引ファン１４が作動した後にソレノイド２２の通電（ＯＮ）により吸引ダクト８内のシャッター１６が開放位置に回動し、同時に開閉部材２０が開口部１８を塞ぐことにより吸引ダクト８内に負圧が発生する。これにより、シート収納庫２内の最上位のシートＳが吸着搬送ベルト６の吸引穴６ｈから吸引されて吸着搬送ベルト６に吸着される。

図示しない吸引完了センサにより最上位のシートＳが吸着されたことを検知した後に、吸着搬送ベルト６を駆動するベルト駆動モータ１０５の駆動を開始するとともに、下流に位置する搬送ローラ対１０を駆動する搬送モータ１０９の駆動を開始する。吸着搬送ベルト６の駆動によりシートＳは吸着搬送ベルト６に吸着された状態で搬送ローラ対１０へ送られる。

搬送ローラ対１０に送られたシートＳは搬送ローラ対１０に到達したことをシート検知センサ１２によって検知される。シートＳが搬送ローラ対１０に到達した後、ソレノイド２２の通電を遮断（ＯＦＦ）することで吸引ダクト８内のシャッター１６を遮断位置に回動させる。同時に開閉部材２０が開口部１８を開いて吸引ダクト８内のを瞬時に開放して、シートＳの吸着搬送ベルト６の吸着を停止する。このように、シャッター１６により吸引ファン１４を駆動した状態で吸引ダクト８内の負圧の発生を停止させると共に、負圧状態であった吸引ダクト８内を開口部１８を介して大気と連通させて、吸着搬送ベルト６への吸引力をなくすことができる。

そして、ベルト駆動モータ１０５の駆動を停止して吸着搬送ベルト６を停止させる。この状態では負圧による吸引力が生じていないため、シートが吸着搬送ベルト６から完全に離れることができる。そのため、搬送ローラ対１０を介して搬送モータ１０９に加わる負荷が小さくなりシートの斜行やジャム等を発生させることなく安定した搬送ローラ対１０での搬送が行なえる。さらに、吸着搬送ベルト６と搬送ローラ対１０との間で発生する速度差等によるシートＳの引っ張り合いを生じることがないため、薄紙などでの皺の発生を防止する。
続いて、シート検知センサ１２によって搬送ローラ対１０から完全にシートＳが抜けたことが検知されると、搬送モータ１０９の駆動を停止して搬送ローラ対１０を止める。

図５は本発明を実施したシート給送装置のフローチャートである。本フローチャートでは給送するシートが１枚の場合の例として動作を簡潔に説明している。これを用いて本発明の実施形態の制御を説明する。

初期状態では、図１（ａ）に示すように、シャッター１６は吸引ダクト８内で遮断位置にあり、開閉部材２０は開口部１８を開けた位置にあり、吸引ダクト８内は大気圧状態である。給送開始信号がＣＰＵ１５０に入力されると、ＣＰＵ１５０は吸引ファン１４を作動させる（ステップ１：Ｓ１）。

シート収納庫２に収納されているシートＳを図示しないエアー吹き付け手段により吹き出されたエアーによるシートが浮上し、この浮上が安定したところでソレノイド１４に通電（ＯＮ）をする。これにより、図１（ｂ）に示すように、吸引ダクト８内のシャッター１６が開放位置に移動して、同時に開口部１８を開閉部材２０が塞ぐ（ステップ２：Ｓ２）。そして、吸引ファン１４によって吸引ダクト８内には負圧が生じて吸引ダクト８の吸引開口部８ａ及び吸着搬送ベルト６の吸引穴６ａを介して図２のＡ方向に吸引力が生じてシートの吸着搬送ベルト６への吸着動作が開始される。そして、吸引ダクト８に配置された図示しない吸引完了センサの出力信号をシート収納庫２内の最上位のシートＳが吸引されたこと検知するまでモニタをし続ける（ステップ３：Ｓ３）。

図示しない吸引完了センサが最上位シートの吸引が完了したことを検知すると、ベルト駆動モータ１０５の駆動を開始して、シートが吸着された吸着搬送ベルト６を回転させて、シートを収納庫２から搬送する（ステップ４：Ｓ４）。続いて、下流に位置する搬送ローラ対１０を回転する搬送モータ１０９の駆動を開始する（ステップ５：Ｓ５）。前記搬送ローラ対１０にシートが到達したことを判断するシート検知センサ１２によって搬送ローラ１０にシート先端が到達するまでセンサ出力をモニタする（ステップ６：Ｓ６）。

シート先端が搬送ローラ対１０に到達したことを検知したら、ソレノイド２２への給電を切る（ＯＦＦ）。これにより、図１（ｂ）に示すように、吸引ダクト８内のシャッター１６を遮断位置に移動して吸引ファン１４と吸引開口部８ａとの連通を遮断する。これと同時に開閉部材２０が移動して開口部２０が開けられて、シャッター１６により分割される吸引ダクト８の吸引開口部８ａ側の領域が開放される（ステップ７：Ｓ７）。これにより、吸着ダクト８内が大気圧となり、吸着搬送ベルト６へのシートの吸着が解除される。

この状態で、ベルト駆動モータ１０５の駆動を停止し、吸着搬送ベルト６の回転を止める（ステップ８：Ｓ８）。この結果、シートは吸着搬送ベルト６から完全に離れて、吸着搬送ベルト６と搬送ローラ対１０との間に発生する速度差等による引っ張り合いを生じることがない。更に、シート検知センサ１２によりシート後端をモニタし続けて（ステップ９：Ｓ９）、搬送されるシートの後端が搬送ローラ対１０から離れたことを検知した場合は搬送ローラ対１０を回転させる搬送モータ１０９の駆動を停止する（ステップ１０：Ｓ１０）。さらに、吸引ファン１４の動作を停止させて（ステップ１１：Ｓ１１）、シートＳの給送を完了させる。

なお、本実施形態ではシャッター１６による遮断及び連通動作と、開口部１８を開閉部材２０で開閉する動作を１つのソレノイド２２を用いて行なったが、シャッター１４の開閉に基づき、開口部１８の開閉が同時期に行なわれればよい。すなわち、シャッター１６が開放位置にあるときには開口部１８が開閉部材２０で閉じており、シャッター１６が遮断位置にあるときには開口部１８が開いている構成であれば異なる駆動機構を用いた形態であってもよい。

本発明を実施したシート給送装置の負圧発生部の概略断面図 本発明を実施したシート給送装置の概略断面図 本発明を実施したシート給送装置の回路ブロック構成を説明する図 本発明を実施したシート給送装置の動作のタイミングチャート 本発明を実施したシート給送装置の動作のフローチャート 本発明を採用した画像形成装置の概略断面図

符号の説明

２ 収納庫
６ 吸着搬送ベルト
６ａ 吸引穴
８ 吸引ダクト
８ａ 吸引開口部
１０ 搬送ローラ対
１４ 吸引ファン
１６ シャッター
１８ 開口部
２０ 開閉部材
２２ ソレノイド

Claims (5)

1. 無端形状の吸着搬送ベルトに負圧によりシートを吸着し、該吸着搬送ベルトの回転によってシートを搬送するにおいて、
   前記吸着搬送ベルトの内側に吸引開口部が位置し、内部の負圧により前記吸引開口部を介して前記吸着搬送ベルトにシートを吸引させるための吸引ダクトと、
   前記吸引ダクトの前記内部に負圧を発生させる吸引ファンと、
   前記吸引開口部と前記吸引ファンとの間に配置され、前記吸引開口部と前記吸引ファンとの間を連通及び遮断するためのシャッターと、
   前記吸引開口部と前記シャッターとの間の前記吸引ダクトの内外を連通する開口部を開閉可能な開閉部材と、
   を備え、
   前記シャッターの遮断動作に応じて前記開閉部材により前記開口部が開くことにより前記吸引ダクト内を開放することを特徴とするシート給送装置。
2. 前記シャッターによる前記吸引開口部と前記吸引ファンとの間の連通及び遮断動作と、前記開口部を開閉する前記開閉部材とを連動させることを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
3. 前記シャッターを回動可能に支持し、前記開閉部材を前記開口部に沿ってスライド移動可能に設け、前記シャッターの回動動作と前記開閉部材のスライド動作を一つのソレノイドで行なうことを特徴とする請求項２に記載のシート給送装置。
4. 前記吸着搬送ベルトの下流側に配置され、該吸着搬送ベルトにより搬送されるシートを引き抜くための搬送部材を備え、該搬送部材に搬送されてくるシートが到達した後に前記シャッターに遮断動作をさせて、前記開閉部材により前記開口部を開けて前記吸着ダクト内の負圧を開放し、さらに、前記吸着搬送ベルトの駆動を停止することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のシート給送装置。
5. 前記請求項１乃至４の何れか１項に記載のシート給送装置と、
   前記シート給送装置から送り出されたシートに画像を形成する画像形成部と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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