JP2016147761A - シート供給装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】吸着搬送手段としての吸着ベルトの摩耗と駆動力ロスを低減し、吸着ベルトから除去した粉等を周囲に飛散することなく確実に捕捉・回収し、粉等が吸着ベルトやシートに再付着しないようにする。
【解決手段】シート供給トレイ32の最後のシートを搬送した後に、シート供給トレイ32を上昇させて吸着ベルト33に当接させる。シート供給トレイ32の吸着ベルト33に当接する部分に粉等を除去する弾力性の清掃部材60を配設する。清掃部材60を吸着ベルト33に当接させた状態で吸着ベルト33を駆動する。清掃部材60で吸着ベルト33から除去した粉等は、吸引チャンバ53から吸引ダクト49を経て粉回収装置55に回収する。
【選択図】図9B
【解決手段】シート供給トレイ32の最後のシートを搬送した後に、シート供給トレイ32を上昇させて吸着ベルト33に当接させる。シート供給トレイ32の吸着ベルト33に当接する部分に粉等を除去する弾力性の清掃部材60を配設する。清掃部材60を吸着ベルト33に当接させた状態で吸着ベルト33を駆動する。清掃部材60で吸着ベルト33から除去した粉等は、吸引チャンバ53から吸引ダクト49を経て粉回収装置55に回収する。
【選択図】図9B
Description
本発明は、電子写真式の複写機、プリンタ、ファクシミリや、インクジェットプリンタ等々に装備される、吸着搬送手段を備えたシート供給装置に関する。
電子写真式の複写機等の画像形成装置は、用紙搭載部内に積層状態で搭載された記録媒体としての複数枚の紙やOHPフィルム等のシート状体(以下、単に「用紙」という)を、現像装置に向けて1枚ずつ供給する給紙装置を装備する。この給紙装置は、用紙が複数枚重なって供給されるいわゆる重送を防止するために、用紙を一枚ずつ分離する分離機構を有する。
当該分離機構としては、用紙搭載部からピックアップローラによって送り出された用紙を摩擦力によって分離・供給する摩擦分離方式が広く用いられている。摩擦分離方式は、分離ローラとフリクションパッドの組合せや、分離ローラとリバースローラの組合せ等により用紙を分離する。
一方、摩擦分離方式以外の給紙装置として、例えば、特許文献1(特開2001−247229号公報)や特許文献2(特開2007−45630号公報)に記載されたエア分離給紙装置が知られている。このエア分離給紙装置は、用紙搭載部に積層状態で搭載された束状の用紙にエアを吹き付け、用紙を捌きつつ浮上させて互いに分離させ、最上位に位置する用紙を吸引力(負圧)によって吸着ベルトに吸着させて搬送するものである。
前記エア分離給紙装置の概略構成を図12に示す。同図のエア分離給紙装置301は、複数枚の用紙Pを積層状態で搭載するトレイ302と、搭載された用紙Pの上部前端と上部側端にエアを吹き付けるフロントブロワ303及びサイドブロワ304と、最上部の用紙Pから1枚ずつ吸着して搬送するゴム製の吸着ベルト305を備えている。用紙Pはトレイ302上で用紙Pのサイズに合わせるように、前端面を基準面としてのフロントフェンス306に当てて揃えている。
このエア分離給紙装置301で用紙Pを供給するには、まず、フロントブロワ303とサイドブロワ304からトレイ302に搭載された用紙Pの束に向かってエアを吹き付け、このエアによって用紙P間にエアを送り込んで用紙Pを捌きながら吸着ベルト305の高さhまで浮上させる。そして、浮上させた用紙のうち、最上位置の用紙P1を吸着ベルト305に吸着させ、この状態で吸着ベルト305が回転することによって、当該用紙P1が図示しない画像形成部へと搬送され、画像形成が行われる。
また、前記特許文献1や2に記載されたエア分離給紙装置は、搭載された用紙の最上面の位置を検知する上面位置検知手段を備えている。この上面位置検知手段としては、例えば、用紙束の最上面に揺動可能に当接する図12のアクチュエータ310と、当該アクチュエータ310の揺動を検知する揺動検知センサ311を有するものがある。アクチュエータ310の取り付け位置は、用紙サイズの大小によらず安定した精度で狙いの距離hを保ち続けるように、吸着ベルト305近傍に設けられている。
用紙が供給されて用紙束の高さが低くなると、それに伴ってアクチュエータ310が揺動する。そして、アクチュエータ310の揺動量を揺動検知センサ311が検知し、そのときの検知信号に基づいて、図示しない押上げ手段がトレイ302の底板302aを上昇させることにより、用紙束の上面から吸着ベルト305までの高さh(距離)が一定になるように制御される。
ところで、長期間の使用により吸着ベルト305の表面に用紙の紙粉等が付着すると、吸着ベルト305の摩擦力の低下による給紙ミス(ノーフィード)が発生することがある。吸着ベルト305に付着する異物は、紙粉や用紙の填料だけでなく、コート紙のコート材成分や、追い刷り紙の打ち粉(オフセット印刷された用紙の裏写り防止のためのブロッキングパウダー)等の付着がある。
(1)これらの異物を吸着ベルトから除去するために、例えば特許文献3(特開2012−25491号公報)や特許文献4(特開平10−297783号公報)に記載のように、吸着ベルトにブラシを押圧したり、スクレーパを押圧したりすること等が考えられる。しかし、掻き落とした異物がこれから給紙される用紙に付着すると、当該異物によって画像不良となったり、異物が用紙と誤検知されることによって用紙ジャム等が発生したりする可能性が高まる。
(2)ブラシやスクレーパ等の異物清掃部材を常に吸着ベルトに接触させておくと、当該異物清掃部材の接触によって吸着ベルトが磨耗したり、吸着ベルトの駆動抵抗が増大したりする。また、異物清掃部材を吸着ベルトに瞬間的に当接させるだけでは安定した除去作用は得られない。
(3)異物清掃部材を給紙装置に組み込むとコストアップとなる。また、給紙装置自体に異物清掃部材を設けるスペース的な余裕が無い場合は異物清掃部材を組み込むことができない。
(4)吸着ベルトから異物を剥がしても、当該異物が用紙に再付着したり、別の箇所で異物の影響(異物を用紙として誤検知等)が出たりする可能性がある。
(5)吸着ベルトの異物除去に時間が掛かり過ぎるとプリント生産性が低下する。
(6)異物清掃部材が劣化すると異物除去性能が低下するので、これらを定期的に交換する必要がある。異物清掃部材を給紙装置に組み込む形態によっては当該異物清掃部材の交換に手間がかかり、プリント生産性とユーザー利便性をいっそう低下させる。
(7)吸着ベルトから剥がした異物を画像形成に影響のない場所へ排出しても、当該排出場所の近辺が異物で汚染される。
(8)プリント生産性を上げるために吸着ベルトのクリーニングモードの頻度を必要最低限度に手動で加減すると、最少頻度を不測に下回ったときに吸着ベルトに紙粉等の異物が増え続け、画像不良や用紙ジャム等の前記不具合発生の可能性が高まる。
(9)異物除去作業の頻度を所定給紙枚数毎の必要最低限度に自動設定した場合でも、その設定自体が不適切であると適正な清掃状態が得られない可能性がある。また、吸着ベルトや異物清掃部材は磨耗・劣化を避けられないので、上記設定枚数は固定ではなく経時で徐々に減少させていく必要がある。
本発明は、前記した問題点に鑑みてなされたものであり、吸着搬送手段としての吸着ベルトの摩耗と駆動力ロスを低減し、吸着ベルトから除去した粉を周囲に飛散することなく確実に捕捉・回収し、粉が吸着ベルトやシートに再付着しないようにすることを目的とする。本発明の他の目的は、後述する実施形態を参照して説明する。
前記課題を解決するため、請求項1の発明は、シートを搭載するシート搭載部と、前記搭載されたシートにエアを吹き付けてシートを浮上させるエア吐出手段と、前記搭載されたシートに対向する第1の面を有し、浮上させたシートを前記第1の面に吸着して搬送する吸着搬送手段と、前記シート搭載部のトレイ底板上に配設されて前記第1の面に対向する第2の面を有する接触部材と、前記搭載されたシートの位置を検知する位置検知手段と、前記シート搭載部を昇降させるための昇降手段と、前記位置検知手段からの信号に基づいて前記昇降手段を制御する制御手段と、を備えるシート供給装置において、前記第1の面と前記第2の面とを接触させた状態で前記吸着搬送手段を駆動するようにしたことを特徴とするシート供給装置である。
本発明は、従来のエア分離シート供給装置を大きく変更することなく、簡単、省スペース、低コストで吸着搬送手段を清掃することができる。
以下、添付の図面に基づき、本発明の実施形態に係る給紙装置について説明する。なお、この実施形態を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。
(画像形成装置)
図1は、本発明の実施形態に係る給紙装置を備えた画像形成装置の実施の一形態を示す外観図である。
図1に示すように、この画像形成装置1は、画像形成装置本体2と、その画像形成装置本体2の一側面に接続されて、画像形成装置本体2に対して用紙を供給する給紙装置3とから構成されている。
図1は、本発明の実施形態に係る給紙装置を備えた画像形成装置の実施の一形態を示す外観図である。
図1に示すように、この画像形成装置1は、画像形成装置本体2と、その画像形成装置本体2の一側面に接続されて、画像形成装置本体2に対して用紙を供給する給紙装置3とから構成されている。
図2は、前記画像形成装置本体の概略構成図である。
図2に示すように、画像形成装置本体2は、4つのプロセスユニット4Y,4C,4M,4Bkを備えている。各プロセスユニット4Y,4C,4M,4Bkは、画像形成装置本体2に対して着脱可能に構成してある。各プロセスユニット4Y,4C,4M,4Bkは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの異なる色のトナーを収容している以外は同様の構成となっている。
図2に示すように、画像形成装置本体2は、4つのプロセスユニット4Y,4C,4M,4Bkを備えている。各プロセスユニット4Y,4C,4M,4Bkは、画像形成装置本体2に対して着脱可能に構成してある。各プロセスユニット4Y,4C,4M,4Bkは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの異なる色のトナーを収容している以外は同様の構成となっている。
具体的には、各プロセスユニット4Y,4C,4M,4Bkは、静電潜像担持体としての感光体5と、感光体5の表面を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ6と、感光体5の表面にトナー像を形成する現像手段としての現像装置7と、感光体5の表面をクリーニングするクリーニングブレード8を備えている。
図2において、各プロセスユニット4Y,4C,4M,4Bkの上方には、露光手段としての露光装置9が配設されている。露光装置9は、各プロセスユニット4Y,4C,4M,4Bkの感光体5にレーザ光を照射するように構成されている。
一方、各プロセスユニット4Y,4C,4M,4Bkの下方には、転写装置10が配設されている。転写装置10は、複数のローラ11〜14に掛け渡された無端状のベルトから成る中間転写ベルト15を有する。中間転写ベルト15は、複数のローラ11〜14のうちの1つが駆動ローラとして回転することによって、図2の矢印に示す方向に周回走行可能に構成されている。
4つの感光体5に対向した位置に、一次転写手段としての4つの一次転写ローラ16が配設されている。各一次転写ローラ16はそれぞれの位置で中間転写ベルト15の内周面を押圧しており、中間転写ベルト15の押圧された部分と各感光体5とが接触する箇所に一次転写ニップが形成されている。また、中間転写ベルト15を掛け回した1つのローラ14に対向した位置に、二次転写手段としての二次転写ローラ17が配設されている。この二次転写ローラ17は中間転写ベルト15の外周面を押圧しており、二次転写ローラ17と中間転写ベルト15とが接触する箇所に二次転写ニップが形成されている。
画像形成装置本体2内には、前記給紙装置3から供給された用紙を、二次転写ニップを通して機外に設けた排紙トレイ18へ案内するための搬送経路Rが配設されている。搬送経路Rにおいて、二次転写ローラ17の位置よりも用紙搬送方向上流側にはタイミングローラ19が配設されている。二次転写ローラ17の位置よりも用紙搬送方向下流側には、定着装置20が配設されている。さらに、定着装置20の用紙搬送方向の下流側には、一対の排紙ローラ21が配設してある。
定着装置20は、内部に加熱源を有する加熱ローラ20aと、その加熱ローラ20aを加圧する加圧ローラ20bを有する。加熱ローラ20aと加圧ローラ20bは互いに圧接しており、その圧接部において定着ニップを形成している。
以下、図2を参照して前記画像形成装置の基本的動作について説明する。
各プロセスユニット4Y,4C,4M,4Bkの感光体5が図の反時計回りに回転駆動され、帯電ローラ6によって各感光体5の表面が所定の極性に一様に帯電される。図示しない読取装置によって読み取られた原稿の画像情報に基づいて、露光装置9から帯電された各感光体5の表面にレーザ光が照射されて、各感光体5の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体5に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体5上に形成された静電潜像に、各現像装置7によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として可視像化される。
各プロセスユニット4Y,4C,4M,4Bkの感光体5が図の反時計回りに回転駆動され、帯電ローラ6によって各感光体5の表面が所定の極性に一様に帯電される。図示しない読取装置によって読み取られた原稿の画像情報に基づいて、露光装置9から帯電された各感光体5の表面にレーザ光が照射されて、各感光体5の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体5に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体5上に形成された静電潜像に、各現像装置7によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として可視像化される。
中間転写ベルト15を加圧するローラの1つが回転駆動し、中間転写ベルト15を図の矢印の方向に周回走行させる。また、各一次転写ローラ16に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加されることによって、各一次転写ローラ16と各感光体5との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。そして、各感光体5に形成された各色のトナー画像が、前記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト15上に順次重ね合わせて転写される。
このようにして、中間転写ベルト15はその表面にフルカラーのトナー画像を担持する。また、転写後の各感光体5の表面には、中間転写ベルト15に転写しきれなかったトナーが残留している。この感光体5上に残留したトナーは、クリーニングブレード8によって除去される。
用紙は、図1に示す給紙装置3から搬出され、この搬出された用紙は、タイミングローラ19によってタイミングを計られて、二次転写ローラ17と中間転写ベルト15との間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ17に、中間転写ベルト15上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加され、二次転写ニップに転写電界が形成される。そして、二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト15上のトナー画像が用紙上に一括して転写される。
トナー画像が転写された用紙は、定着装置20へと搬送される。定着装置20内で、用紙は加熱ローラ20aと加圧ローラ20bとの間に挟まれて加熱・加圧され、トナー画像が用紙上に定着される。その後、用紙は一対の排紙ローラ21によって排紙トレイ18に排出される。
以上の説明は、用紙にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、4つのプロセスユニット4Y,4C,4M,4Bkのいずれか1つを使用して単色画像を形成したり、2つ又は3つのプロセスユニットを使用して、2色又は3色の画像を形成したりすることも可能である。
(給紙装置)
本発明の実施形態に係る給紙装置は、図3の概略構成図のように、複数枚の用紙Pを積層状態で搭載可能なシート搭載部としての給紙トレイ32と、用紙を搬送する吸着搬送手段48の吸着ベルト33と、搭載された用紙束の上面位置を検知する上面位置検知手段としての上面位置検知装置34と、上面位置検知装置34の検知結果に基づいて用紙束の最上面の高さを所定の高さまで上昇させる給紙トレイ底板32aの昇降モータ47(図4参照)と、搭載された用紙束にエアを吹き付けて最上位置の一枚の用紙を浮上させるエア吐出手段としてのフロントブロワ35及びサイドブロワ36と、吸着ベルト33よりも用紙搬送方向の下流側に配設された一対の搬送ローラ37と、さらに下流側に配設された用紙検知センサ38を備える。そして、フロントフェンス32bの上部近傍に、図3に示すように、一つのフロントエア吐出口35aが配設されている。
本発明の実施形態に係る給紙装置は、図3の概略構成図のように、複数枚の用紙Pを積層状態で搭載可能なシート搭載部としての給紙トレイ32と、用紙を搬送する吸着搬送手段48の吸着ベルト33と、搭載された用紙束の上面位置を検知する上面位置検知手段としての上面位置検知装置34と、上面位置検知装置34の検知結果に基づいて用紙束の最上面の高さを所定の高さまで上昇させる給紙トレイ底板32aの昇降モータ47(図4参照)と、搭載された用紙束にエアを吹き付けて最上位置の一枚の用紙を浮上させるエア吐出手段としてのフロントブロワ35及びサイドブロワ36と、吸着ベルト33よりも用紙搬送方向の下流側に配設された一対の搬送ローラ37と、さらに下流側に配設された用紙検知センサ38を備える。そして、フロントフェンス32bの上部近傍に、図3に示すように、一つのフロントエア吐出口35aが配設されている。
前記上面位置検知装置34は、アクチュエータ40、フォトセンサ41、押し付け部材としての押し付けコロ42、付勢手段としての付勢レバー43と付勢コロ44を有する。
給紙トレイ32は、給紙装置3の不図示の前扉を開くことにより、手前側に取り出し可能に構成されている。そして、給紙装置3から取り出した状態の給紙トレイ32に対して、用紙を交換又は補充することができるようになっている。この給紙トレイ32に搭載可能な用紙Pは、厚紙、はがき、封筒、普通紙、薄紙、塗工紙(コート紙やアート紙等)、トレーシングペーパ等を含む。本発明の実施形態に係る給紙装置は、紙以外のシート状の記録媒体として、OHPシートもしくはOHPフィルム等も供給可能に構成されている。
給紙トレイ32は、図4〜図7に示すように、上方が開放された箱状を成す。給紙トレイ32は、底板32aと、底板32a上に搭載された用紙束の搬送方向前端を位置決めするフロントフェンス32bと、前記用紙束の幅方向(搬送方向と直交する方向)の両端を位置決めする一対のサイドフェンス32cと、前記用紙束の搬送方向後端を位置決めするエンドフェンス32dとを有する。用紙の交換又は補充は、給紙トレイ32の上方から行うようにしている。底板32aは、図4に示すように、給紙トレイ32の側面下部に配設された昇降手段としてのトレイ底板昇降モータ47によって、上下方向に昇降駆動されるようになっている。
給紙トレイ32のフロントフェンス32b側の上部に、前記吸着ベルト33等を有する吸着搬送手段48が、給紙トレイ32を横断する形、すなわち、一対のサイドフェンス32cの間に掛け渡されるようにして配設されている。この吸着搬送手段48は、下側から見ると、図8に示すように、吸着ベルト33と、吸着搬送手段48を不図示の吸引ブロワに接続する吸引ダクト49と、前記上面位置検知装置34を有する。
吸着ベルト33は、駆動ローラ51と従動ローラ52との間に所定の張力をかけた状態で掛け渡されている。駆動ローラ51は、図4に示す駆動手段としての駆動モータ50に連結され、駆動モータ50があらかじめ設定された給紙タイミングで駆動されると、駆動ローラ51が回転駆動して吸着ベルト33が矢印方向に回転するようになっている。
駆動ローラ51と従動ローラ52との間であって、吸着ベルト33で囲まれた領域には、下向き(図8では上向き)の複数の開口が形成された箱状の吸引チャンバ53が設けられている。この吸引チャンバ53は、吸引ダクト49を介して図4のように吸引ブロワ54に接続されている。
吸引ブロワ54が駆動して、吸引ダクト49を介して吸引チャンバ53からエアが吸引されると、吸引チャンバ53の内部が負圧になる。これにより、吸着ベルト33に形成された複数の吸着穴33aからエアが吸引され、その吸引されたエアによって吸着ベルト33の外側面(下面)に用紙を吸着するようになっている。
また、図4に示すように、吸引ブロワ54の下流側の排気通路に紙粉回収装置55が接続され、吸引ブロワ54の排気中に含まれた紙粉等を紙粉回収装置55内に回収・蓄積可能にしている。回収・蓄積した紙粉等は、定期的又は随時に、カセット式交換等により任意に外部に取り出して処分することができる。従って、捕捉した紙粉等が周囲に飛散するおそれがない。
図4と図5は、用紙を取り除いて給紙トレイ底板32aを給紙最上部まで上昇させた状態を示し、図6と図7は、用紙を取り除いて給紙トレイ底板32aを最下部まで下降させた状態を示す。また、図4〜図7の左右のサイドフェンス32cは、最大積載可能寸法に開いた状態にしている。
図5、図7に示すように、トレイ底板32aの下流側縁部上面には、吸着搬送手段48の吸着ベルト33に付着した紙粉等を除去する清掃部材60が取り付けられている。この清掃部材60は、例えばトレイ底板32aに固定した不織布、ブラシ、ブレード等で構成することができる。清掃部材60は紙粉等の除去に適した部材を任意形状に成形することができ、図示例ではトレイ底板32aの幅方向に所定長さで延びる細帯状に形成している。これにより、小さな清掃部材60で吸着ベルト33の広い範囲を清掃することができる。
また、清掃部材60の取り付けは、接着やマグネット吸着等の適当な手段でトレイ底板32aに取り付けることができる。清掃部材60は経時劣化すると取り替える必要があるので、清掃部材60は容易に交換可能(着脱自在)な構造で取り付けておくとよい。清掃部材60を定期的に交換することで、清掃機能を維持することができる。
清掃部材60は、吸着ベルト33を傷つけないように、適度の弾力性とコシを有するものがよい。適度の弾力性とコシを有するブレードを使用すると、吸着ベルト33にこびりついた紙粉等も容易に掻き取ることができる。当該ブレードは、吸着ベルト33に対してカウンタ接触又はトレーリング接触させることができる。また、清掃部材60として回転ブラシを使用することもでき、これにより吸着ベルト33に対する負荷を少なくすることができる。また、吸引チャンバ53の清掃部材60が対向する部分を弾性部材や低摩擦部材で構成してもよい。これによりクリーニング時の吸着ベルト33の負荷を低減することができる。
図5は、図4の給紙装置から吸着搬送手段48を取り外した状態を示す。2つのサイドフェンス32cの上部に、図6のようにそれぞれ一対のサイドエア吐出口36a、36aが設けられている。これら吐出口36a、36aは、不図示のダクトを介して各フェンス内に配設されたフロントブロワ35とサイドブロワ36にそれぞれ接続されている。そして各吐出口35a、36aから吐出されたエアが、給紙トレイ32に搭載された用紙束の上層に吹き付けられるようになっている。
押し付けコロ42は用紙束の最上面に接触し、用紙が供給され用紙束の最上面高さが低くなると、それに追随してアクチュエータ40が揺動する。そして、このアクチュエータ40の揺動の変位をフォトセンサ41が検知するようになっている。また、そのときのフォトセンサ41の検知信号に基づいて図4のトレイ底板昇降モータ47が給紙トレイ32の底板32aを上昇させて、用紙束の最上面から吸着ベルト33までの高さh(図3参照)を所定の高さに維持するように構成されている。
(給紙動作)
次に、給紙装置の給紙動作について説明する。
画像形成装置本体2から給紙指令が発せられると、ブロワ(フロントブロワ35及びサイドブロワ36)から搭載された用紙束の上層の用紙にエアを吹き付け、同時に吸着ベルト33のエア吸引を開始する。これにより、用紙束の最上位置にある1枚目の用紙を2枚目以降の用紙と分離しつつ吸着ベルト33の高さhまで浮上させ、吸着ベルト33の下面に吸着する。そして、1枚目の用紙を吸着ベルト33に吸着した状態で、吸着ベルト33と搬送ローラ37の回転を開始し1枚目の用紙を搬送する。
次に、給紙装置の給紙動作について説明する。
画像形成装置本体2から給紙指令が発せられると、ブロワ(フロントブロワ35及びサイドブロワ36)から搭載された用紙束の上層の用紙にエアを吹き付け、同時に吸着ベルト33のエア吸引を開始する。これにより、用紙束の最上位置にある1枚目の用紙を2枚目以降の用紙と分離しつつ吸着ベルト33の高さhまで浮上させ、吸着ベルト33の下面に吸着する。そして、1枚目の用紙を吸着ベルト33に吸着した状態で、吸着ベルト33と搬送ローラ37の回転を開始し1枚目の用紙を搬送する。
その後、1枚目の用紙が図3の用紙検知センサ38に到達して検知されたら、吸着ベルト33の回転を停止する。搬送ローラ37は、吸着ベルト33が停止した状態で用紙の搬送を継続する。アクチュエータ40の押し付けコロ42が2枚目の用紙の上面に接触し、用紙束の上面位置の検知を行う。用紙束の上面位置を検知した結果、その上面位置が予め設定された基準高さを下回っている場合は、トレイ底板昇降モータ47によって給紙トレイ32の底板32aを上昇させる。これにより、用紙束の上面から吸着ベルト33までの高さh(距離)が所定の値となるように高さ調整する。また、検知した用紙束の上面位置が予め設定された基準高さを下回っていない場合は、高さ調整は行わない。
図9Aは、給紙トレイ32の最後の一枚の用紙を搬送し終わった時の吸着搬送手段48の拡大図である。吸着ベルト33は駆動ローラ51と従動ローラ52に掛け回され、トレイ底板32aの位置は最後の用紙が搬送された状態となっている。最後の用紙が搬送された時、トレイ底板32aと吸着搬送手段48の間には吸引搬送に適切な空間Sが形成されている。
図9Bは、最後の用紙が搬送された後に前記空間Sを狭めるようにトレイ底板32aが上昇し、吸着搬送手段48に紙粉等を除去する清掃部材60が当接した状態を示す。この状態で吸着搬送手段48の吸着ベルト33が回転し、清掃部材60によって紙粉等が吸着ベルト33から掻き取られる。そして掻き取られた紙粉等が、吸引チャンバ53の負圧によって吸着ベルト33の吸着穴33aから吸引チャンバ53内に吸引される。
以上のように、この実施形態では、従来のエア分離給紙装置に清掃部材60を接着等の適当な方法で取り付けるだけで、清掃部材60自体は動かすことなく、吸着ベルト33の清掃が可能である。従って、従来の装置に大がかりな清掃部材を追加する必要がなく、きわめて簡単、省スペース、低コストで、クリーニングモード付きの給紙装置が得られる。
図10は、清掃部材60によって吸着ベルト33から掻き取られた紙粉等が、吸引チャンバ53の負圧によって吸着ベルト33の吸着穴33aから吸引チャンバ53内に吸引される際のエアの流れを示している。図示するように、吸着ベルト33が清掃部材60の上面を擦って周回移動するため、吸着ベルト33の下面に付着した紙粉等が清掃部材60に掻き取られる。掻き取られた紙粉等は、負圧によって吸引チャンバ53の穴からその内側に吸引され、吸引ダクト49を通って機外の紙粉回収装置55に捕捉・蓄積される。
図11は、上面位置検知装置34、トレイ底板昇降モータ47、吸着ベルト33の駆動モータ50、吸引ブロワ54等を制御する制御装置のフローチャートである。図示するように、画像形成装置本体2から給紙指令が発せられると、1枚目の用紙を吸着するため、フロントブロワ35及びサイドブロワ36から、積載された用紙束の上層の用紙に向かってエアが吹き付けられる。同時に、吸引ブロワ54が駆動されて吸着ベルト33のエア吸引が開始される。
これにより、用紙束の最上位置にある1枚目の用紙を2枚目以降の用紙と分離しつつ吸着ベルト33の高さhまで浮上させ、吸着ベルト33の下面に吸着する(S1)。そして、1枚目の用紙Pを吸着ベルト33に吸着した状態で、吸着ベルト33と搬送ローラ37の回転を開始し1枚目の用紙を搬送する(S2)。
その後、1枚目の用紙が図3の用紙検知センサ38に到達して検知されたら、吸着ベルト33の回転を停止する。搬送ローラ50は、吸着ベルト33が停止した状態で用紙の搬送を継続する。この状態で用紙束の上面位置の検知を行う(S3)。用紙束の上面位置を検知した結果、その上面位置が予め設定された基準高さを下回っている場合は、トレイ底板昇降モータ47によって給紙トレイ32の底板32aを上昇させる。これにより、用紙束の上面から吸着ベルト33までの高さh(距離)が所定の値となるように高さ調整する(S4、S5)。
検知した用紙束の上面位置が予め設定された基準高さを下回っていない場合は、高さ調整は行わない。そして、1枚目の用紙が吸着ベルト33の吸引領域を通過した直後、フロントブロワ35及びサイドブロワ36によるエアの吹き付けと、吸着ベルト33によるエア吸引によって、2枚目の用紙を分離しつつ浮上させて吸着ベルト33に吸着する(S6)。その後、予め設定された給紙間隔に応じて、吸着ベルト33の回転を再開し、2枚目の用紙を搬送する(S7)。以降、同様の給紙動作を繰り返し行うことによって用紙が画像形成装置本体へ順次供給される。
給紙トレイ32の最後の一枚の用紙が搬送された後、前回のクリーニング作動時からの給紙枚数がN枚以上かどうかが判定される。N枚未満であれば、トレイ底板32aを図6のように最下部まで下降させ、次の給紙の補給のため待機する。
前回のクリーニング作動からの給紙枚数がN枚以上になっていると判定されると、トレイ底板32aが図9Aの位置から更に上方に上昇される。トレイ底板32aが吸着ベルト33に接触する高さまで上昇されると、そこでトレイ底板32aの上昇が停止される。この状態で、吸着ベルト33が用紙を搬送することなく走行駆動される(カラ走行によるクリーニングモードの開始)。
同時に、吸引ブロワ54が駆動される。そして、吸着ベルト33の下面が清掃部材60で擦られることにより、吸着ベルト33の下面に付着した紙粉等が除去され、吸引チャンバ53内に吸い込まれる。吸引チャンバ53内に吸い込まれた紙粉等は、吸引ダクト49から吸引ブロワ54を経て紙粉回収装置55に回収される。
次に、クリーニングモードの開始から所定時間(t秒)経過したか判定され(S14)、所定時間(t秒)経過したと判定されると、トレイ底板32aが下降する(S15)。また、これと同時に、吸引ブロワ54と吸着ベルト33が作動停止し(S16)、トレイ底板32aが初期位置に復帰する(S17)。なお、前記所定時間(t秒)は、例えば吸着ベルト33が1周又は2周〜10周する時間のいずれかに設定することができる。
以上のように、この実施形態によれば所定給紙枚数(N枚)毎に吸着ベルト33のクリーニングを自動で行うことができるので、吸着ベルト33の紙粉等付着によって画像不良や用紙ジャムが不測に起きることがない。また、吸着ベルト33のクリーニングモードを所定時間に限定して行うことで、駆動モータ50の電力消費量も殆ど増えることがない。また、給紙枚数Nの値をユーザーの使用環境に合わせて適正化することで、プリント生産性と吸着ベルト33の搬送機能維持を両立させることができる。なお、前記給紙枚数のN枚の値は、吸着ベルト33や清掃部材60が経時で磨耗・劣化していくので、経時で徐々に減少させ、クリーニングの頻度を徐々に高めるようにしてもよい。
吸着ベルト33のクリーニングモードは、用紙の吸着搬送時の吸着ベルト33と用紙のズレ量を検出し、当該ズレ量が所定値以上になったときに開始するようにしてもよい。吸着ベルト33に紙粉等が付着すると、用紙との間で滑りによるズレが発生しやすい。換言すると、当該ズレ量が所定値以上になったときに、吸着ベルト33の紙粉等の清掃が必要であるといえる。
そこで、吸着ベルト33から搬送された用紙が用紙検知センサ38に到達するまでに要した時間を、理論所要時間と比較する。すなわち、吸着ベルト33の駆動モータ50の回転数、搬送ローラ37の回転数、吸着ベルト33の排出端から用紙検知センサ38までの距離に基づいて計算された理論所要時間と、実際に要した時間とを比較する。用紙が用紙検知センサ38に到達するまでに実際に要した時間がこの理論所要時間よりも長いと、用紙と吸着ベルト33との間で滑りによるズレが発生している可能性が高い。
図11aは、前記ズレ量によってクリーニングモードを開始するようにした変形制御例である。図11のS9をS9aに置き換えた以外は図11と同じ制御である。この変形制御例では、相対速度のズレ量が所定の値(X)以上になった時、S10からのクリーニングモードを開始するようにした。このようなクリーニングモードの開始タイミングとすることで、プリント生産性のロスを最低限にして吸着ベルト33の搬送力維持を図ることができる。
また、吸着ベルト33のクリーニングはある程度時間がかかるので、印刷を急いでいる場合など当該クリーニングよりもプリント生産性を優先したい場合もある。そこで、図11bのように吸着ベルト33のクリーニングの要否をユーザーが手動で選択する画面を、画像形成装置本体2の操作画面等に表示する(S9b)。
ユーザーが「クリーニング要」と判断すると、前述したS10からのクリーニングモードを開始する。また、ユーザーが「クリーニング不要」と判断すると、S10〜S14のクリーニングモードを行うことなくS15に移動し、前述と同様にトレイ底板32aを初期位置に復帰させる(S17)。吸着ベルト33や清掃部材60の交換時期を遅らせたい場合にも、ユーザーによるクリーニングモードの任意選択は便利である。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。また、本発明の実施形態に係る給紙装置は、図1に示すカラー画像形成装置に限らず、モノクロ画像形成装置や、その他の複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等に設けることも可能である。
1:画像形成装置
3:給紙装置
4Y,4C,4M,4Bk:プロセスユニット
7:現像装置
15:中間転写ベルト
18:排紙トレイ
19:タイミングローラ
20:定着装置
32:給紙トレイ
32a:給紙トレイ底板
32b:フロントフェンス
32c:サイドフェンス
32d:エンドフェンス
33:吸着ベルト
33a:吸着穴
34:上面位置検知装置
35:フロントブロワ
35a:フロントエア吐出口
36:サイドブロワ
36a:サイドエア吐出口
37:搬送ローラ
38:用紙検知センサ
47:トレイ底板昇降モータ
48:吸着搬送手段
49:吸引ダクト
50:駆動モータ
51:駆動ローラ
52:従動ローラ
53:吸引チャンバ
54:吸引ブロワ
55:紙粉回収装置
60:清掃部材
3:給紙装置
4Y,4C,4M,4Bk:プロセスユニット
7:現像装置
15:中間転写ベルト
18:排紙トレイ
19:タイミングローラ
20:定着装置
32:給紙トレイ
32a:給紙トレイ底板
32b:フロントフェンス
32c:サイドフェンス
32d:エンドフェンス
33:吸着ベルト
33a:吸着穴
34:上面位置検知装置
35:フロントブロワ
35a:フロントエア吐出口
36:サイドブロワ
36a:サイドエア吐出口
37:搬送ローラ
38:用紙検知センサ
47:トレイ底板昇降モータ
48:吸着搬送手段
49:吸引ダクト
50:駆動モータ
51:駆動ローラ
52:従動ローラ
53:吸引チャンバ
54:吸引ブロワ
55:紙粉回収装置
60:清掃部材
Claims (13)
- シートを搭載するシート搭載部と、前記搭載されたシートにエアを吹き付けてシートを浮上させるエア吐出手段と、前記搭載されたシートに対向する第1の面を有し、浮上させたシートを前記第1の面に吸着して搬送する吸着搬送手段と、前記シート搭載部のトレイ底板上に配設されて前記第1の面に対向する第2の面を有する接触部材と、前記搭載されたシートの位置を検知する位置検知手段と、前記シート搭載部を昇降させるための昇降手段と、前記位置検知手段からの信号に基づいて前記昇降手段を制御する制御手段と、を備えるシート供給装置において、
前記第1の面と前記第2の面とを接触させた状態で前記吸着搬送手段を駆動するようにしたことを特徴とするシート供給装置。 - 前記吸着搬送手段は前記第1の面に複数の穴部を有し、前記吸着搬送手段による前記シートの搬送方向における、前記第2の面の幅を前記穴部の大きさよりも大きくしたことを特徴とする請求項1のシート供給装置。
- 前記接触部材を弾力性を有する材料で構成したことを特徴とする請求項1又は2のシート供給装置。
- 前記吸着搬送手段が、一対のローラの間に掛け渡された吸着ベルトと、前記吸着ベルトの内側に配設された吸引チャンバを有し、前記吸着ベルトに形成された前記穴部から前記吸引チャンバにエアを吸引することでシートを前記吸着ベルトの外側面に吸着可能に構成し、前記接触部材が、前記一対のローラの間で前記吸着ベルトに接触することを特徴とする請求項3のシート供給装置。
- 前記吸引チャンバのエアの排気通路に、前記吸着搬送手段から除去した粉等を蓄積する蓄積部を設けたことを特徴とする請求項4のシート供給装置。
- 前記接触部材を交換可能に配設したことを特徴とする請求項1から5のいずれか1のシート供給装置。
- 前記シート搭載部の接触部材が前記吸着搬送手段に接触している間、前記吸着ベルトに形成された前記穴部から前記吸引チャンバにエアを吸引することを特徴とする請求項4から6のいずれか1のシート供給装置。
- 前記シート搭載部から最後のシートが搬送された後に、前記シート搭載部を前記吸着搬送手段に当接する高さ位置まで上昇させるように前記制御手段が構成されていることを特徴とする請求項1から7のいずれか1のシート供給装置。
- 所定枚数のシートを搬送する毎に、前記シート搭載部を前記吸着搬送手段に接触する高さ位置まで上昇させるように前記制御手段が構成されていることを特徴とする請求項1から8のいずれか1のシート供給装置。
- 前記シートの所定枚数の値を変更可能なように前記制御手段が構成されていることを特徴とする請求項9のシート供給装置。
- 前記シートの所定枚数の値を経時で徐々に減少させるように前記制御手段が構成されていることを特徴とする請求項9のシート供給装置。
- 前記吸着搬送手段と当該吸着搬送手段に吸着されて搬送されるシートとの間に生じるズレ量を検知するズレ量検知手段を配設し、当該ズレ量検知手段で前記ズレ量が検知されたときに、前記シート搭載部を前記吸着搬送手段に当接する高さ位置まで上昇させるように前記制御手段が構成されていることを特徴とする請求項8のシート供給装置。
- 前記シート搭載部から最後のシートが搬送される度に、前記シート搭載部を前記吸着搬送手段に当接する高さ位置まで上昇させるか否かをユーザーが選択できるように前記制御手段が構成されていることを特徴とする請求項1から12のいずれか1のシート供給装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US10486922B2 (en) | 2016-11-09 | 2019-11-26 | Ricoh Company, Ltd. | Sheet feeding device and image forming apparatus incorporating the sheet feeding device |
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