JP2009062140A - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】給送時におけるシートの分離性が向上し、安定したシート給送を達成することができるシート給送装置、さらにはこれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】シート収納庫内のシートを給送するシート給送装置において、シートを収納するためのシート収納庫115と、エアーの湿度を除湿する除湿装置102と、除湿装置102によって除湿されたエアーを貯蔵するエアー貯蔵庫101と、エアー貯蔵庫101とシート収納庫115との間でエアーを連通、遮断するためのシャッタ106，107と、エアー貯蔵庫101とシート収納庫115との間にエアーを送風するファン108，109と、シート収納庫内の湿度に応じてシャッタ及びファンを動作させる制御部と、を有することを特徴とする。
【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これを備えた画像形成装置に関する。

画像形成装置が高湿環境下において使用される場合、装置内部に収納されている転写紙が吸湿してしまう。装置内部に積載された状態で吸湿した転写紙は、互いに吸着し合うため給送不良を引き起こすおそれがある。更に、給送が可能であっても、転写紙の絶縁抵抗が大きく低下しているため、トナー像の転写性が悪化して不良画像となりやすい。

そこで従来では、吸湿を防止するために、転写紙の周辺環境温度を高くして転写紙の吸湿を防止する方法が提案されていた。この方法としては、例えば、高湿環境下において転写紙が載置されるトレイまたは装置内部の空気温度を上昇させるための除湿ヒータを設けて、転写紙の吸湿を防止するものがある。

しかし、このような方法では常時除湿ヒータに通電する必要があるなど、電力的にも無駄が多い。そのため、化学吸湿剤を含む除湿ユニットを用いる構成なども提案されている（特許文献１参照）。

一方、加熱再生可能な除湿部材を用いて調湿するものが提案されている。これは、除湿部材で吸湿して除湿を行い、除湿部材を加熱することで乾燥させて吸湿した水分を除去して除湿部材を再生するデシカント方式の除湿装置を画像形成装置内に配置する構成である（特許文献２参照）。

特開平９−４４０６３号公報 特開２００５−７７７６２号公報

しかしながら、除湿ヒータを用いる構成では、転写紙の周辺環境を暖めるのに時間が掛かってしまう。それだけでなく、一度周辺環境を暖め転写紙の除湿を行っていても、シートの補給等でシート収納庫を引き出した場合に高湿な外気が入り込んでしまい、吸湿した転写紙を再度除湿するのにやはり時間を費やしてしまうことになる。そのため、給紙開始までに時間が掛かるという問題があった。

また、デシカント方式の除湿装置を画像形成装置内に有する構成においても、除湿部材の加熱再生処理が行われるためにすぐに除湿動作に入れず、転写紙を除湿するのには時間が掛かってしまうといった問題がある。

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、その目的は、給送時において短時間で除湿が可能なシート給送装置、さらにはこれを備えた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、シート収納庫内のシートを給送するシート給送装置において、シートを収納するためのシート収納庫と、前記エアーの湿度を除湿又は加湿して調湿可能な調湿手段と、前記調湿手段によって調湿されたエアーを貯蔵するエアー貯蔵庫と、前記エアー貯蔵庫と前記シート収納庫との間でエアーを連通、遮断するためのシャッタと、を備え、前記シート収納庫内の湿度に応じて前記シャッタを動作させることを特徴とする。

本発明にあっては、シャッタを開けることによりエアー貯蔵庫に貯蔵されている調湿されたエアーがシート収納庫に入るためシート収納庫内の調湿を急速に行うことが可能となる。これにより、シート給送時におけるシートの分離性が向上し、安定したシート給送が可能となる。

次に本発明の一実施形態に係るシート給送装置について、これを備えた画像形成装置として複写機を例示して説明する。

［画像形成装置の全体構成］
まず、画像形成装置の全体構成について、図７を参照して画像形成動作とともに説明する。なお、図７は本実施形態に係る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。

原稿搬送部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、電子写真方式の画像形成部において画像が形成される。具体的には、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上に静電潜像が形成される。感光体ドラム上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115に収納された紙やＯＨＴ等のシートは吸引搬送ベルト103等を備えた給送装置により給送され、レジスト部117において感光体ドラム上のトナー画像と同期を取り、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、加圧処理されて永久定着される。

［シート給送装置］
図１及び図２は本発明を実施したシート給送装置の概略断面図である。

115は、画像形成部に供給するシートＳを収納するためのシート収納庫、102は本実施形態におけるシート収納後115内の調湿を行うための調湿装置であり、シート収納庫115と調湿装置102の間にエアー貯蔵庫101が配置されている。エアー貯蔵庫101は、シート給送装置の図示しない制御基板等を配置させた電装エリアと兼用した密閉空間となっている。そのため、画像形成装置が大きくなることがない。なお、電装エリアと兼用せずに専用のエアー貯蔵庫としてもよい。

調湿装置102とエアー貯蔵庫101とは調湿装置接続部110で接続され、調湿装置102から調湿された空気がエアー貯蔵庫101内に排出される。エアー貯蔵庫101とシート収納庫115とは第一のシャッタ106と第二のシャッタ107で開閉可能となる２箇所の開口部で接続されている。

前記第一及び第二のシャッタ106，107は開くことによってエアー貯蔵庫101とシート収納庫115とを連通してエアーの流通を可能とし、閉じることによってエアー貯蔵庫101とシート収納庫115とのエアーの流通を遮断する。

また、第一のシャッタ106がある開口部には第一のファン108が取り付けられ、第二のシャッタ107がある開口部には第二のファン109が取り付けられており、エアーを送風可能としている。前記第一のファン108は、エアー貯蔵庫101内のエアーをシート収納庫115へ排出し、同様に、第二のファン109は、シート収納庫115内のエアーをエアー貯蔵庫101へ排出する。なお、ファンは2つに限らず必要に応じて設ければよい。

100はシートＳを積載して収納するためのシート積載部（トレイ）であり、シート収納庫115から引き出し可能に設けられている。105はシート収納庫115が引き出されているか装着されているかの開閉状態を検出する開閉検出手段としての収納庫開閉検知センサである。155は収納庫内のシート積載部100上にシートＳが積載されているかのシートＳの有無を検出するシート検出手段としてのシート検出センサである。また104はシート収納庫内の湿度を検出する湿度検出手段としての湿度センサである。

［調湿手段］
本実施形態のシート給送装置は除湿又は加湿して湿度を調整（調湿）する調湿手段を有し、これによってシート収納庫115内の湿度を調整可能としている。図３は調湿手段の一例としてデシカント方式の調湿装置の構成例を示す概略断面図である。

調湿装置102の具体例を図３を用いて説明する。この調湿装置102は、一旦吸湿しても加熱すると再度吸湿性能を回復する加熱再生型の除湿部材141，142を用いている。まず、第一の除湿ファン141により装置外の空気が第一の除湿部材143に吹き付けられる。ゼオライトやシリカゲル等からなる第一の除湿部材143は空気中の水分を吸湿し、乾燥空気噴出口140から除湿された空気を矢印Ａ方向に排出する。所定時間後に第一の除湿部材143の吸湿能力が飽和するレベルになると、第一の除湿ファン141を停止させる。

続いて第二の除湿ファン142を駆動させ、装置外の空気を第二の除湿部材144に吹き付け、第二の除湿部材144により空気中の水分を吸湿し、乾燥空気噴出口140から除湿された空気を矢印Ｂ方向に排出する。

145はヒータであり、第一の除湿ファン141駆動時には第一の除湿ファン141による空気の流れａにより、第二の除湿部材144内の水分を除去し高湿気を排出する。逆に、第二の除湿ファン142駆動時には第二の除湿ファン142による空気の流れｂにより、第一の除湿部材143内の水分を除去し高湿気を排出する。この構成により、除湿した空気または高湿気の空気が得られ、必要に応じてエアー貯蔵庫101内に除湿した空気または高湿気の空気を充填する。

また、調湿手段の他例として、図４に示すように構成した調湿装置を用いることもできる。図４は固体高分子電解質膜の両側に設けられた多孔性電極に直流電圧を印加して装置内の湿度を調整する方式の調湿装置の構成例を示す概略断面図である。その構成について説明する。

146は固体高分子電解質膜であり、その両側に陽極接続の多孔性電極147と陰極接続の多孔性電極148が設けられ、調湿装置102を構成している。この多孔性電極間に電圧を印加すると、陽極接続の多孔性電極147側では空気中の水分子（Ｈ_２Ｏ）が水素イオン（Ｈ^＋）と酸素分子（Ｏ_２）と電子（ｅ⁻）とに分解される。水素イオンは固体高分子電解質膜146を通過して陰極接続の多孔性電極148側へ移動して、そこで空気中の酸素分子と結合し、水分子になり空気中に放出される。つまり、陽極接続の多孔性電極147側Ｃでは除湿が行われ、陰極接続の多孔性電極148側Ｄでは加湿が行われる。この構成により、除湿した空気または高湿気の空気が得られ、必要に応じてエアー貯蔵庫101内に除湿した空気または高湿気の空気を充填する。

なお、調湿装置102は、図3に示す加熱再生型の除湿部材141，142用いた調湿手段又は図4に示す固体高分子電解質膜の両側に設けられた多孔性電極に直流電圧を印加する方式の調湿手段を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。また、それぞれの調湿手段は、1対設けて除湿空気をエアー貯蔵庫101に充填するものと加湿空気をエアー貯蔵庫101に充填するものとして、必要に応じて除湿又は加湿エアーを供給する。又は、1つの調湿手段により除湿エアーの排出口と加湿エアーの排出口を必要に応じてエアー貯蔵庫101に接続できるようにバルブ等で切り換えるようにしてもよい。

［制御部］
図５は本実施形態に係る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。150はシート給送装置を制御するＣＰＵであり、収納庫115内及び調湿装置102が繋がっており、調湿装置102のＯＮ／ＯＦＦ、モード設定等を行う。また、ＣＰＵ150はシート給送装置の各負荷を駆動する駆動回路へと駆動開始指令を出すとともに、収納庫開閉検知センサ105、シート検出センサ155、湿度センサ104等の給送装置の各種センサからの出力信号を受けている。151は第一のファン108をＯＮ／ＯＦＦする駆動回路であり、152は第二のファン109をＯＮ／ＯＦＦする駆動回路である。153及び154はシート収納庫115とエアー貯蔵庫101間にある開口に設けられた第一のシャッタ106及び第二のシャッタ107を開閉するソレノイド156，157の駆動回路である。本実施形態では２つの開口のシャッタ106，107に対し、それぞれ異なるソレノイド156，157を用いて開閉しているが、１つのソレノイドを用いて開閉する構成であっても問題ない。

［調湿動作］
図６は本実施形態に係るシート給送装置の動作フローチャートである。このフローチャートを用いて本実施形態に係るシート給送装置のシート収納庫内の調湿方法として、エアーを除湿する例を挙げて説明する。なお、ここでは給送時におけるシートの分離性が向上する湿度ｈが湿度Ｈ１以下になるように、目標湿度ｈを、ｈ≦Ｈ１という領域とする。また、シート収納庫が開いた状態でのシート収納庫内の湿度ｈは、ｈ≦Ｈ２となることを目標とする。湿度Ｈ２はこの値を超えると、シート収納庫115が閉じられて調湿装置102とエアー貯蔵庫内の除湿エアーによる除湿を行っても所定時間内に目標値Ｈ１以下に達することが難しくなる値とする。

まず除湿動作が可能かどうか判断する（Ｓ101）。これは、装置として電力を制限する必要があるため除湿動作が行えない低電力モード等にないかどうかの判断である。ここで除湿可能でないと判断したときは、Ｓ108へと進み、調湿装置102の作動を停止させ、第一のファン108、第二のファン109をＯＦＦし、第一のシャッタ106、第二のシャッタ107を開放状態とする。

一方、除湿可能であると判断したときは、次にシート収納庫115が閉じているかどうかの判断を行う（Ｓ102）。収納庫開閉検知センサ105にてシート収納庫115の開閉状態を検出し、シート収納庫115が閉じているかの判断を行う。

ここでシート収納庫115が閉じていると判断したときは、シート収納庫115内のシートの有無を確認する（Ｓ103）。収納庫内に設置されたシート検出センサ155にて収納庫115内のシート積載部100上におけるシートの有無を検出する。ここでシート収納庫115内にシートが無いと判断したときはＳ108へと進む。

一方、シート収納庫115内にシートが有ると判断したときは、Ｓ104へと進む。Ｓ104ではシート収納庫115内の湿度ｈが設定湿度Ｈ１より高いか判断する。このとき湿度センサ104からのＡ／Ｄ変換値に基づいて検出された湿度ｈが設定湿度Ｈ１より高い場合は、シート収納庫115内は除湿が必要な高い湿度と判断する。このときは、第一及び第二のシャッタ106，107を開放し、第一及び第二のファン108，109をＯＮした状態で調湿装置102を作動させ、シート収納庫内の除湿を行う（Ｓ105）。

一方、シート収納庫115内の湿度ｈが設定湿度Ｈ１以下であった場合は、シート収納庫115内は目標湿度に達したと判断してＳ108へと進み除湿動作を行わない。

前記Ｓ102にてシート収納庫115が閉じていなかったときは、第一及び第二のシャッタ106，107を閉じ、第一及び第二のファン108，109をＯＦＦした状態で調湿装置102を作動させる。これにより、エアー貯蔵庫内のエアーを除湿し、エアー貯蔵庫101内を低湿度のエアーで満たしていく（Ｓ109）。

続いて再度Ｓ110にてシート収納庫115が閉じているかどうかの判断を行う。シート収納庫115が閉じた場合は、シート収納庫115内のシートの有無を確認する（Ｓ111）。ここでシート収納庫115内にシートが無いと判断したときはＳ117へと進み除湿動作を終了する。一方、シート収納庫115内にシートが有ると判断したときは、Ｓ112へと進む。Ｓ112では調湿装置102を作動させるとともに、第一及び第二のシャッタ106，107を開放し、第一及び第二のファン108，109をＯＮする。これにより、Ｓ109で先に除湿されたエアー貯蔵庫101内の低湿度エアーをシート収納庫115に流し込み、シート収納庫115内の除湿が急速に行える。

続いてＳ113では湿度ｈがＨ１より高いか判断する。湿度ｈが所定の湿度Ｈ１より高い場合は、シート収納庫115内は除湿が必要な高湿度と判断して、引き続き第一及び第二のシャッタ106，107を開放し、第一及び第二のファン108，109をＯＮした状態で除湿動作を続ける（Ｓ114）。湿度ｈが所定の湿度Ｈ１以下であったら、シート収納庫115内は目標湿度に達したと判断してＳ117へと進み除湿動作を終了する。

Ｓ110にてシート収納庫115が閉じられていない場合は、Ｓ118へと進む。Ｓ118ではシート収納庫115が開いた状態でのシート収納庫115内の湿度ｈがＨ２より高いか判断する。このとき検出された湿度ｈが所定の湿度Ｈ２より高い場合は、シート収納庫115内は開いた状態だが、今後シート収納庫115が閉じられても所定時間内に目標湿度Ｈ１以下にするのが厳しく、シート収納庫115内の除湿を実施しておく必要であると判断する。そのため、調湿装置102を作動させるともに第一及び第二のシャッタ106，107を開放し、第一及び第二のファン108，109をＯＮする（Ｓ119）。

シート収納庫115内の湿度ｈがＨ２以下であった場合は、シート収納庫115内を除湿する必要はないと判断してスタート直後のシーケンスに戻る。

Ｓ120にてシート収納庫115内の湿度ｈがＨ２以下となるまでモニタする。Ｈ２以下になったらＳ121へと進み、第一及び第二のシャッタ106，107を閉じ、第一及び第二のファン108，109をＯＦＦした状態で調湿装置102を作動させる。これにより、エアー貯蔵庫101内の除湿を行い、エアー貯蔵庫101内を低湿度のエアーで満たしていく。そして、スタート直後のシーケンスに戻る。

本実施形態においては調湿装置を用いたシート収納庫内の除湿方法について説明したが、シート収納庫内の湿度が低すぎる場合には、シート収納庫内に高湿度のエアーを供給して加湿を行う。この加湿の方法は、除湿の方法と同様である。

シート給送装置の概略断面図である。 シート給送装置の概略断面図である。 デシカント方式の除湿装置の構成例を示す概略断面図である。 固体高分子電解質膜を用いた除湿装置の構成例を示す概略断面図である。 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。 シート給送装置のフローチャートである。 画像形成装置の概略図である。

符号の説明

Ｓ …シート
100 …シート積載部
101 …エアー貯蔵庫
102 …除湿装置
103 …吸引搬送ベルト
104 …湿度センサ
105 …収納庫開閉検知センサ
106，107 …シャッタ
108，109 …ファン
110 …除湿装置接続部
111 …レーザスキャナユニット
112 …感光体ドラム
113 …現像器
114 …定着ローラ対
115 …シート収納庫
117 …レジスト部
118 …転写部
120 …原稿搬送部
130 …画像読取部
140 …乾燥空気噴出口
141，142 …除湿ファン
143，144 …除湿部材
145 …ヒータ
146 …固体高分子電解質膜
147，148 …多孔性電極
150 …ＣＰＵ
151，152，153，154 …駆動回路
155 …シート検出センサ
156，157 …ソレノイド

Claims (9)

1. シートを収納するためのシート収納庫と、
   前記除湿又は加湿して湿度を調整可能な調湿手段と、
   前記調湿手段によって調湿されたエアーを貯蔵するエアー貯蔵庫と、
   前記エアー貯蔵庫と前記シート収納庫との間でエアーを連通、遮断するためのシャッタと、を備え、
   前記シート収納庫内の湿度に応じて前記シャッタを動作させることを特徴とするシート給送装置。
2. 前記シート収納庫の開閉を検出する開閉検出手段を有し、
   前記シート収納庫が開いた状態では、前記シャッタを閉じて、前記調湿手段により前記エアー貯蔵庫内のエアーを調湿し、
   前記シート収納庫が閉じた状態では、前記シャッタを開けて、前記エアー貯蔵庫内のエアーにより前記シート収納庫内を調湿する
   ことを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
3. 前記シート収納庫の開閉を検出する開閉検出手段と、
   前記シート収納庫内のシートの有無を検出するシート検出手段と、
   前記シート収納庫内の湿度を検出する湿度検出手段とを有し、
   前記制御手段は、前記シート収納庫の開閉状態と、前記シート収納庫内のシートの有無と、前記シート収納庫内の湿度に応じ、前記シャッタを動作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。
4. 前記エアー貯蔵庫と前記シート収納庫との間にエアーを送風するファンを備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート給送装置。
5. 前記ファンは、前記エアー貯蔵庫のエアーを前記シート収納庫へ排出するように作動するファンと、前記シート収納庫のエアーを前記エアー貯蔵庫へ排出するように作動するファンと、
   を有することを特徴とする請求項４記載のシート給送装置。
6. 前記エアー貯蔵庫は、制御基板を配置した電装エリアを兼ねていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシート給送装置。
7. 前記調湿手段は、加熱再生型の除湿部材を用いて湿度を調整することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート給送装置。
8. 前記調湿手段は、固体高分子電解質膜の両側に設けられた多孔性電極に直流電圧を印加して除湿、又は加湿して湿度を調整することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート給送装置。
9. シートを給送して画像を形成する画像形成装置において、
   請求項１乃至８のいずれか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るシートに画像を形成する画像形成部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。

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