JP2009078920A - 媒体供給装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エアー流の流れ方を考慮して適切な位置にシート押えを配置することにより、浮力による搬送抵抗を低下させ、媒体供給時の媒体間の分離性を向上させた媒体供給装置を提供する。
【解決手段】複数の媒体を積載して収納する媒体収納手段と、積載された媒体の側面から風を吹き付ける送風手段と、積載された媒体を最上位から順次供給する媒体供給手段とを備えた媒体供給装置であって、媒体の供給方向に媒体供給手段と略同位置に媒体押え手段を備えた。
【選択図】図７

Description

この発明は、積載された紙葉類の媒体を処理装置本体に供給する媒体供給装置に関する。特に、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる媒体供給装置、およびその媒体供給装置を搭載した画像形成装置に関する。

従来、積載された紙葉類の媒体を一枚ずつ分離して順次供給する媒体供給装置が知られている。このような媒体供給装置は、例えば複写機やプリンタ等の画像形成装置に用いられている。

複写機やプリンタ等の画像形成装置では、画像を形成するための紙葉類の媒体（紙やＯＨＰシートなど）を収容し、画像形成装置本体に供給するための給紙カセットや給紙トレイなどを備えている。

近年、カラー複写機やカラープリンタの普及などもあり、この種の画像形成装置で取り扱う媒体が多様化し、普通紙以外の用紙、例えば、コート紙、アート紙、フィルム紙、あるいは厚紙や超厚紙（ケント紙など）が使用されるようになっている。しかしながらこれらの用紙は、用紙表面の平滑度が高く、あるいは吸湿性が高いという特性を有している。このような用紙にあっては、積載された状態で負圧が維持され、用紙間の密着力が強くなる。そのため、本来であれば一枚ずつ分離して画像形成装置本体に供給されるべきところ、用紙間の分離性が悪く、重送や不送りが発生しやすいという問題を有している。また紙媒体に限らず、例えばＯＨＰシートのような材質のものもシート間の密着力が強く、同様の問題を有している。さらには媒体の積載状態などによっても密着力が強まり、同様の問題が生じ得る。このように、例えば密着力が１００ｇ重程度を超えるような密着性が高い状態で積載された媒体束は、あたかもブロック状に固まった状態となり、通常媒体供給装置で用いられている分離ローラによる分離力では一枚ずつ正しく分離することができない。

このような特性を有した媒体を装置本体に供給する際に、一枚ずつ分離して正しく送るための技術として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。

特許文献１に記載された給紙方法は、用紙上面の上方が負圧となるようにエアー流を制御し、この負圧により発生する用紙上方向への揚力により、用紙を１枚ずつ分離して給紙するものである。

また、このようなエアー流により媒体の分離性能を高めた給紙方法において、エアーの排風口と給紙ローラの間にシートの浮き上がり量を抑制するための浮揚抑制部材を設けたものがある（特許文献２）。

特許文献２に記載された給紙装置は、特許文献１に記載されたような、エアー流を用いた給紙装置において、シートのサイズに拘らず確実にシートを分離して、安定して一枚ずつ送り出すようにしたものである。この発明においては、エアーの排風口と給紙ローラの間に浮揚抑制部材を設けたので、積載シートの上部数枚を、各シート間に隙間ができた状態で浮揚させることができ、密着力の強いシートでも一枚ずつ分離することができる。

特開平１１−５６４３号 特開２００３−６３６７５号

しかしながら、特許文献２に記載された発明では、浮揚規制部材が側部規制部材（サイドフェンス）に設けられているので、エアー流の流れに対して十分な浮揚規制効果が得られない。すなわち、図１４に示したように、ファン５０１から両側のサイドフェンス５０２に設けられた排風口を介して送り出されたエアーは、両側のサイドフェンス５０２とエンドフェンス５０３で位置決めされたシートＰの中央付近で衝突し、その後シート供給方向前後方向に気流の向きを変える。そしてシート供給方向前方に向かったエアーは、サイドフェンス５０２に設けられた浮揚規制部材５０４の存在により、両側のサイドフェンス５０２に設けられた浮揚規制部材５０４の間の狭い隙間Ａを通ってさらに給紙方向前方にある給紙ローラ５０５で押えられた部分に衝突する。そしてさらにエアー流は給紙ローラ５０５で押えられた部分を回り込んで、図中Ｂの矢印で示したように、給紙ローラ５０５の脇からシート前方に抜けることになる。したがってこのようなエアー流の経路を取るために、シート供給方向前方の給紙ローラ５０５脇の部分でシートＰが浮揚してしまい、搬送抵抗が増すことによって、その後の給紙ローラ５０５による給紙が正確に行われない場合が生じる（ジャムを引き起こす原因となる）。

このように、上記従来の技術に記載されたものは、エアー流の流れ方による影響を考慮したものではなく、エアー流による紙捌きの十分な効果が得られないばかりでなく、その後の給紙動作にも悪影響を生じ得る。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、エアー流の流れ方を考慮して適切な位置に媒体押えを配置することにより、浮力による搬送抵抗を低下させ、媒体供給時の媒体間の分離性を向上させた媒体供給装置を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するため、本発明の媒体供給装置においては、複数の媒体を積載して収納する媒体収納手段と、積載された媒体の側面から風を吹き付ける送風手段と、積載された媒体を最上位から順次供給する媒体供給手段とを備えた媒体供給装置であって、媒体の供給方向に媒体供給手段と略同位置に媒体押え手段を備えている。

また本発明の媒体供給装置は、媒体押え手段は面で媒体を押えるものである。

さらに本発明の媒体供給装置においては、媒体押え手段が当該媒体供給装置の上ガイド板である。

さらに本発明の媒体供給装置においては、上ガイド板が媒体供給手段より媒体の供給方向とは反対の方向に突出している。

さらに本発明の媒体供給装置においては、上ガイド板がコロを備えている。

本発明によれば、積載された媒体を送風によって捌く媒体供給装置において、媒体供給時の媒体間の分離性を向上し、正確に媒体を供給することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図を用いて説明する。

図１は本発明の媒体供給装置が適用される装置の一例としての画像形成装置の全体図、図２はこの画像形成装置の主な制御ユニットを示すブロック図である。

本画像形成装置は、原稿を走査して読み取り、デジタル化してシートに複写する、いわゆるデジタルカラー複写機としての機能を有している。

図１において、この画像形成装置は、画像形成部１、読取部２、定着部３、排紙部４等の構成を備えている。さらに、画像形成装置の下方には、多段状の給紙部５が設けられている。この給紙部５の各段には、記録媒体である普通紙や、コート紙等の塗工紙、ＯＨＰシート等々を積載した給紙装置としての給紙トレイ６が設置されている。またこの給紙部５は、必要に応じて別の給紙装置７を増設することができるように構成されている。

このような画像形成装置において、画像形成が行なわれる際には、給紙部５の選択された給紙トレイ６あるいは給紙装置７からシートが１枚ずつ順次分離供給される。すなわち、例えば給紙トレイ６の最上位のシートがピックアップローラ８の回転により供給されて、リバースローラ１０により１枚ずつに分離される。そして、分離されたシートは、フィードローラ９の回転により、給紙トレイ６から送り出されて、その搬送方向下流側に配置されているレジストローラ１１へと搬送される。

上述のようにして分離搬送されたシートは、レジストローラ１１のニップに突き当たることにより、搬送が一時止められて待機される。その後、画像形成のために、画像形成部１へと送られる。

なお図中、２１は中間転写ベルト、２２は作像部、２３は露光装置、２４は両面装置、２５は給紙トレイの底板、２６は給紙ローラ、２７は排紙ローラ、２８は反転排紙ローラ、２９は分岐爪、３０は中間転写クリーニング装置、３１はコンタクトガラス、３２、３３はそれぞれ走行体、３４はレンズ、３５はＣＣＤ、３６は自動原稿搬送装置、３７は転写装置、３８は感光体、３９は帯電装置、４０は現像装置、４１はクリーニング装置である。これらは本発明に直接的には関係しない部分のため、その説明は省略する。

次に図２を参照して、この画像形成装置の主な制御ユニットを説明する。

エンジン制御部５１は、画像形成部１、給紙部５、定着部３等の動作制御を行なう。制御部５２には、外部のホストコンピュータ５３、表示部５４、入力部５５等が接続され、動作に必要な外部情報を入手および管理するとともに、エンジン制御部５１に必要な情報を提供し、システム全体の動作を管理している。また、少なくともひとつ以上の給紙部（１〜ｎ）を備えた給紙部５６と、シートの供給および搬送制御を行なう給紙制御部５７を備えた、給紙装置７を備えている。この給紙装置７は、大容量給紙装置に相当するものを表している。なおこの例では、給紙装置７を画像形成装置本体とは別体（オプション）の装置として示しているが、前述した給紙部５と併せて画像形成装置本体内に備えていてもかまわない。

次に図３を用いて、給紙装置７の詳細を説明する。この例では上述したオプション装置としての給紙装置７を想定しているが、もちろん給紙トレイ６を同様の構成としてもよい。

給紙装置７は、シートを積載する底板１０１を備えたシート収納部１０２と、最上位のシートを一枚ずつ取り出して画像形成装置本体へ供給するシート供給ユニット（給紙手段）１０３を備えている。シート供給ユニット１０３には、給紙コロ１０４と、分離コロ１０６ａと、戻しコロ１０６ｂが配置されている。これらのコロ１０４、１０６ａ、１０６ｂは、予め設定されたそれぞれのタイミングで回転駆動される。また、シート収納部１０２内には、底板１０１上に積載されたシートの幅方向（給紙方向と直交する方向）側面をガイドする第１の規制手段としてのサイドフェンス１０８を両側に設け、シートの後方には後端面を押えるエンドフェンス１１０を備えている。

シート束の上限検知はフォトインタラプタから成るセンサ１１２により行い、センサ１１２によってシートの供給位置を検知し、シートの残量が少なくなっても供給位置がばらつかないように、底板１０１を上昇モータＭで上下動させることによりシートの供給位置の制御を行っている。このように給紙分離条件を一定に保つために、シートの積載量が増減しても常に給紙位置が一定となるように上限位置の最適化を行っている。なお、センサ１１２を動作させるアクチュエータ１０５が、給紙コロ１０４および分離コロ１０６ａと連結された構成となっており、アクチュエータ１０５の端部に配置したフィラーがセンサ１１２を遮光することにより、常にシートの上限を検知し、給紙コロ１０４の位置を一定に保つようになっている。また、用紙の積載量の減少と合わせて底板１０１が上昇しても、この位置検知をこのアクチュエータ１０５によって行う。給シート収納部１０２は、給紙装置本体から抜差し可能な構成で、使用者が用紙をシート収納部１０２にセットするときには、シート収納部１０２を引出して行う。

図４は本発明の給紙装置７の主要な特徴部分を示す斜視図であり、図５は給紙装置７の側面図である。

図４に示すように各サイドフェンス１０８の外側には送風手段としてのブロワーファン２０１が取り付けられ、ブロワーファン２０１が生成するエアーを噴出するエアー噴出口（ノズル）２０２がサイドフェンス１０８の内側面に開口している。図４に示すエアー噴出口２０２の高さ方向は、図５に示すように、シート収納部１０２から供給されるシートの通紙経路Ｙよりも低い位置であって、通紙経路Ｙに沿って延びる方向に開口部２０２を有している。このように構成することによって、ブロワーファン２０１から排出されたエアーは、開口部２０２を介してシート中心に向かって送風され、シート通紙中はシート束の最上面には直接エアーがあたることがなく、シート上面を負圧にすることができる。なお、サイドフェンス１０８には、通紙経路Ｙのシート供給方向に開口部２０２の前後であって、かつ通紙経路Ｙをまたがる位置に、例えばスポンジと薄いステンレス鋼板を貼りあわせて構成した規制手段３０１を設けている。これによって積載されたシート束はサイドフェンス１０８の側面から軽く押圧されることになり、シート捌き性を向上させることができる。

次に、図６乃至図９を用いて、本発明の原理を説明する。

図６は、図５に示したシート収納部１０２において、開口部２０２から送風されるエアーによって、積載されたシート束Pが捌かれる様子を示している。シートPが媒体供給手段としての給紙ローラ１０４によって正確に供給されるためには、エアーを送っているときにシート束Pが概ね図６に示したような形状に撓むことが好ましい。すなわち、図６に示したように、シート束Pの供給方向やや前方寄りにエアーが多く入り込むことによって、シートPの先端が給紙ローラ１０４に、通紙経路Ｙを含む平面に対して比較的大きい角度で突き当たるようになる。

図７には図５に示したシート収納部１０２を、上から見た図を示している。図７においてシート収納部１０２は、積載されたシートＰの両側側面を規制するサイドフェンス１０８と、後端を規制するエンドフェンス１１０を備え、これらによってシートＰの位置が固定されている。また左右のサイドフェンス１０８には、それぞれに送風手段としてのファン２０１を備えている。この送風手段２０１によって、サイドフェンス１０８で規制されたシート束Ｐの側面に対してシート供給方向とは略垂直方向にエアーを吹き付ける構成になっている。両側のサイドフェンス１０８を介して吹き付けられたエアーは、シートの略中央で衝突し、搬送方向前後（図７で左右方向）に進行方向が変えられ、密着したシートＰ間をエアーが貫通することになり、その結果シート間の密着が解かれることになる。ここで、例えばコート紙やＯＨＰシートのような密着力が強いシートに対しては、エアーの吹き付け量や吹き付け時間を調整して適切に紙捌きがなされるようにすることが必要である。

ところで図６に示したようなシートPの好適な撓み形状を形成するためには、図７に矢印で示したようにエアー流を給紙ローラ１０４の手前で側方に抜けさせる必要がある（図７中、Ｃで表示）。そのためにシートPの供給方向に対して給紙ローラ１０４と略同位置でシートPを押さえつけることが必要となる。そこで、図６および図７では、そのような位置にＡＢＳやポリカーボネートのような材質からなるシート押え部材４０１を配設している。このシート押え部材４０１は、板金やリブ、コロなどにより構成してもよいが、上で説明したようなシートＰの好適な撓み形状を形成するためには、面でシートＰを押えるものが好ましい。

さらに図６において、給紙ローラ１０４は給紙時に上下に移動するため、シート押え部材４０１がない場合にはエアーによってシートが上下してしまい、ニップへの進入性が不安定になる。シート押え部材４０１はこのような不具合を防止するために、シート進入角度が所定以上にならないよう規制し、ニップへの進入性を安定させるように機能している。

このことを、図８を参照してより詳細に説明する。図８（ａ）は、シート押え部材４０１が、通紙経路Ｙにおいて、給紙ローラ１０４よりシート供給方向上流側にある場合（従来例の構成）、図８（ｂ）は、シート押え部材４０１が、通紙経路Ｙにおいて、給紙ローラ１０４と略同位置にある場合（本発明の構成）の様子を示している。図８（ａ）においてはＦで示したように給紙ローラ１０４が上下した場合、給紙ローラ１０４の下部分でシートＰが上下に暴れることになる。一方で図８（ｂ）のように構成した場合には、Ｇで示したように給紙ローラ１０４が上下した場合であっても、シート規制部材４０１でシートＰをしっかりと押さえ込むことができ、シートＰが暴れることがない。したがって、給紙ローラ１０４による給紙が正確なものとなる。そのような角度で給紙ローラ１０４に突き当たることにより、給紙ローラ１０４による給紙が正確なものとなる。

さらに図９を参照して、シートの捌き性について説明する。図９（ａ）に示した従来例の構成では、Ｄで示した部分において、エアーが入り込みづらく、捌き性が悪化する。一方で図９（ｂ）に示した本発明の構成では、開口部２０２と給紙ローラ１０４との間に規制部材がないために、Ｅで示した部分においてシートが自由に動くことができ、エアーが入り込みやすい。したがって、図９（ａ）に対してシートの捌き性が向上する。

シート押え部材４０１としては、図１０に示したシート押え用突起４０２のようなものや、図１１に示したコロ４０７のようなものが考えられる。また先に説明した図４の例では、給紙ローラ１０４のそばにあるセンサーブラケット４０３にシート押え突起４０２の機能を持たせ、一体化した構成としている。

さらに、シート押え部材４０１の他の例を、図１２および図１３を参照して説明する。

図１２に示したように、シート供給ユニット１０３の上ガイド板４０４を、給紙ローラ１０４の中心から所定長さLだけ突出させるように構成することができる。このようにシート供給ユニット１０３の上ガイド板４０４をシート押え部材として用い、給紙ローラ１０４から所定長さだけ突出させることにより、シートがカールしている場合であっても正確に供給することができる。また上ガイド板４０４の表面にはニッケルメッキやフッ素樹脂でコーティングする等の表面処理を施すと、シートの搬送抵抗を低下させることができ、より効果的である。そして、エアーによりシートが浮き上がり、上ガイド板４０４に押し付けられることによって搬送抵抗が生じるため、これを防止するために図１３に示すように、シートの通紙経路に対して給紙ローラ１０４を中心に、左右対称にコロ４０５、４０６を取り付けると、より効果的である。コロの代わりに湾曲した部材などによって規制し、搬送抵抗が生じるのを防止するようにしてもよい。

さらに、上述したコロ４０５、４０６や湾曲した部材等を揺動させることによって、シートの位置を適宜調整することが可能となる。

なお本実施の形態では、送風手段により「エアー」を吹き付けると説明しているが、これは大気、空気に限られず、風圧をかけられるものであればよい。

また本実施の形態では画像形成装置を例に説明したが、本発明の媒体供給装置が適用されるものは画像形成装置に限定されない。すなわち、媒体供給の際に紙捌きを効果的に実施する必要がある装置、例えば紙幣の処理装置のような紙葉類処理装置にも適用できる。

本発明の媒体供給装置が適用される装置の一例としての画像形成装置の全体図である。 本発明の媒体供給装置が適用される画像形成装置の主な制御ユニットを示すブロック図である。 図１における給紙装置の拡大図である。 本発明に係る給紙装置の主要な特徴部分を示す斜視図である。 本発明に係る給紙装置のシート収納部の側面図である。 本発明に係る給紙装置のシート収納部の側面図である。 本発明に係る給紙装置のシート収納部の上面図である。 従来例に係るシート押え部材の効果と本発明に係るシート押え部材の効果を比較する図である。 従来例に係るシート押え部材の効果と本発明に係るシート押え部材の効果を比較する図である。 本発明に係るシート押え部材の例である。 本発明に係るシート押え部材の他の例であり、コロを備えたものである。 本発明に係るシート押え部材のさらに他の例である。 本発明に係るシート押え部材のさらに他の例であり、コロを備えたものである。 従来の技術に係る給紙装置のシート収納部の上面図である。

符号の説明

７ 給紙装置
１０２ シート収納部
１０３ シート供給ユニット
１０４ 給紙ローラ
１０８ サイドフェンス
１１０ エンドフェンス
２０１ ブロワーファン
２０２ 開口部
４０１ シート押え部材
４０２ シート押え用突起
４０３ センサーブラケット
４０４ 上ガイド板
４０５ コロ
４０６ コロ
４０７ コロ
Ｃ エアー流
Ｙ 通紙経路
Ｐ シート

Claims (9)

1. 複数の媒体を積載して収納する媒体収納手段と、前記積載された媒体の側面から風を吹き付ける送風手段と、前記積載された媒体を最上位から順次供給する媒体供給手段とを備えた媒体供給装置であって、前記媒体の供給方向に前記媒体供給手段と略同位置に媒体押え手段を備えたことを特徴とする媒体供給装置。
2. 前記請求項１に記載した媒体供給装置において、前記媒体押え手段は面で媒体を押えるものであることを特徴とする媒体供給装置。
3. 前記請求項１または２に記載した媒体供給装置において、前記媒体押え手段は当該媒体供給装置の上ガイド板であることを特徴とする媒体供給装置。
4. 前記請求項３に記載した媒体供給装置において、前記上ガイド板が前記媒体供給手段より前記媒体の供給方向とは反対の方向に突出していることを特徴とする媒体供給装置。
5. 前記請求項３または４に記載した媒体供給装置において、前記上ガイド板がコロを備えたことを特徴とする媒体供給装置。
6. 前記請求項１に記載した媒体供給装置において、前記媒体押え手段は突起で媒体を押えるものであることを特徴とする媒体供給装置。
7. 前記請求項１に記載した媒体供給装置において、前記媒体押え手段はコロで媒体を押えるものであることを特徴とする媒体供給装置。
8. 前記請求項１乃至７に記載した媒体供給装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
9. 前記請求項１乃至７に記載した媒体供給装置を備えたことを特徴とする紙葉類処理装置。

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