JP2018002423A - シート給送装置および画像形成装置 - Google Patents

シート給送装置および画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】拡張カートリッジが取り付けられ、長尺シートが搭載されたときの重送や不送りが生じるのを抑制することができるシート給送装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】制御手段などの制御部は、給紙トレイにセットされた用紙が長尺紙か否かをチェックする(S2)。そして、給紙トレイに長尺紙がセットされているとき(S2のYes)は、シャッタ用ソレノイドの駆動開始タイミングを遅らせるなどして、エア吹き付け時間を長くし、吹き付け制御における風力エネルギーを大きくする。【選択図】図13

Description

本発明は、シート給送装置および画像形成装置に関するものである。
従来から、画像形成装置のシート給送装置として、シート給送装置のシート積載部に積載されたシート束の上位シートにエアを吹き付けて浮上させ、少なくとも最上位シートを2番目のシートから分離した後、搬送手段により最上位シートを給紙するものが知られている。
特許文献1には、上記シート給送装置として、サイドフェンスに設けた吹き付け口からシート束にエアを吹き付ける吹き付け手段を有し、この吹き付け口からシート束にエアを吹き付けるエア吹き付け時間を、シートのサイズが大きくなるほど長くするものが記載されている。
しかしながら、長尺シートを積載可能にする拡張カートリッジを取り付けて、長尺シートからなる長尺シート束を積載したとき、重送や不送りなどの給紙不良発生するおそれがあった。
上記課題を解決するために、本発明は、シート束を積載するシート積載部と、前記シート束の最上位シートを搬送する搬送手段と、前記シート束にエアを吹き付けるエア吹付手段とを備え、前記シート積載部のシート搬送方向長さを拡張して、長尺シートを搭載可能にする拡張カートリッジが取り付け可能なシート給送装置において、前記エア吹付手段は、少なくともシート搬送方向下流側からシート積載部に積載されたシート束の上位シートにエアを吹き付けるものであって、シート搬送方向長さが互いに異なる少なくとも2種類のシート束について、シート搬送方向長さが長い方のシート束に対するエアの風力エネルギーを、シート搬送方向長さが短い方のシート束に対するエアの風力エネルギーよりも大きくするよう、エア吹付手段を制御する制御手段を備えたことを特徴とするものである。
本発明によれば、拡張カートリッジが取り付けられ、長尺シートが搭載されたときの重送や不送りが生じるのを抑制することができる。
本実施形態の画像形成システムの概略構成図。 本実施形態の画像形成装置の概略構成図。 本実施形態の給紙装置の概略構成図。 同給紙装置の給紙トレイ近傍の概略斜視図。 フロント送風装置の斜視図。 フロント送風装置の内部構成を示す斜視図。 本画像形成装置における制御系の要部構成の一例を示すブロック図。 給紙動作を説明する図。 (a)は、拡張カートリッジを取り付けていない給紙装置を示す斜視図であり、(b)は、拡張カートリッジを取り付けた給紙装置を示す斜視図。 (a)は、給紙トレイと、拡張カートリッジとを示す斜視図であり、(b)は、拡張カートリッジの開閉カバーを開いた状態を示す図。 延長積載台の取り付けについて説明する図。 拡張カートリッジを取り付けたときの用紙のセットについて説明する図。 本実施形態のエア吹き付け設定の制御フロー図。
以下、本発明を適用した給紙装置の一実施形態について説明する。
図1は、本実施形態の画像形成システム1の概略構成図である。
図1に示すように、画像形成システム1は、用紙に画像を形成する画像形成手段としての画像形成装置100と、画像形成装置に用紙を給紙する給紙装置200とを備えている。給紙装置200は、画像形成装置100本体の側面に設けられている。
まず、本実施形態の給紙装置を適用可能なプリンター及び、同等の作像機能を有する複写機などの画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。
図2は、本実施形態に係る画像形成装置100の概略構成図である。
この画像形成装置100は、イエロー(Y),シアン(C),マゼンタ(M),黒(K)の4色のトナーを用いるフルカラープリンタ及び、同等の作像機能を有するフルカラー複写機である。図2に示すように、装置本体内の上部にそれぞれ各色トナーで作像を行う4つの作像ユニット101Y,101M,101C,101Kを並べて配置している。各作像ユニット101Y,101M,101C,101Kの構成とその動作は実質的に同一であるため、ここでは色を示す符号(Y,M,C,K)を省略して作像ユニットについて説明する。作像ユニット101においては、像担持体としての感光体ドラム102の周囲に、帯電器103,現像装置104,クリーニング装置105等が配置されている。また、感光体ドラム102の上方に位置して、露光手段107が配置されている。
4つの作像ユニット101Y,101M,101C,101Kの下方には、複数の支持ローラに掛け回された中間転写ベルト108が配置されている。中間転写ベルト108は、支持ローラの一つが駆動手段によって回転駆動されることにより、矢印A方向に走行駆動される。その中間転写ベルト108を挟んで各作像ユニットの感光体ドラム102に対向するように、一次転写手段としての転写ローラ106が配置されている。
さて、各作像ユニット101においては、感光体ドラム102が図中反時計回りに回転駆動され、帯電器103によって感光体表面が所定の極性に均一に帯電される。次いでその帯電面に、露光手段107から出射される光変調されたレーザビームが照射され、これによって感光体ドラム102上に静電潜像が形成される。その静電潜像は、現像装置104から付与されるトナーによって現像され、トナー像として可視化される。各作像ユニットで形成されたイエロー,シアン,マゼンタ,黒の各色トナー像は、中間転写ベルト108上に順次重ね合わされて転写される。
一方、装置本体の下部には給紙トレイ114a及び114bを有する給紙部114が設けられており、この給紙部114あるいは画像形成装置100に装着される後述する給紙装置200のいずれかから記録媒体として例えば転写紙が給送される。給送された転写紙は、レジストローラ111に向けて矢印Bの如く搬送される。
レジストローラ111に突き当てられて一旦停止された転写紙は、中間転写ベルト108上のトナー像とのタイミングを取ってレジストローラ111より送出され、二次転写ローラ109と中間転写ベルト108とが接する二次転写部に送り込まれる。その二次転写ローラ109にトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加され、これによって中間転写ベルト108上の重ねトナー像(フルカラー画像)が転写紙上に転写される。トナー像転写後の転写紙は、搬送ベルト112により定着装置113へ搬送され、定着装置113にて熱と圧力によりトナーが転写紙に定着される。トナー像定着後の転写紙は、矢印Cで示すように機外に排出され、排紙トレイ上に排紙される。
なお、片面印刷で裏面排紙(フェイスダウン排紙)する場合は、用紙反転部115を経て矢印Cで示すように機外に排出することで、用紙の表裏が逆転される。また、両面印刷の場合は、定着後の用紙を両面反転部116を経て再給紙路117よりレジストローラ111へと再給紙し、用紙裏面に中間転写ベルト108よりトナー像が転写される。トナー像転写後の用紙は定着装置113で定着が行われ、片面印刷時と同じように定着装置113から矢印Cで示すように、あるいは用紙反転部115を経て矢印Cで示すように機外に排出され、排紙トレイ上に排紙される。用紙搬送方向を切り替えるための切替爪118,119が適宜配置されている。
モノクロ印刷の場合は、本例の画像形成装置100では、黒(K)の作像ユニット101Kのみを用いてトナー像を作像し、そのトナー像を中間転写ベルト108を介して転写紙上に転写する。トナー像定着後の用紙の扱いは、フルカラー印刷の場合と同様である。
なお、装置本体の上面には、各作像ユニットの現像装置104に供給するトナーを収納した各色トナーボトル121をセットするトナーボトルセット部120が設けられている。また、表示部122及び操作パネル123を有する操作部124も装置本体の上面に設けられている。さらに、装置本体の図において右側の側面には、後述する給紙装置(図3参照)からの用紙搬入部Dが設けられている。用紙搬入部Dにおいては、用紙を受け入れる開口125と、用紙を搬送する搬送手段126が設けられている。
図3は、装置本体の側面に設けられる本実施形態の給紙装置200の概略説明図である。
給紙装置200は、上下2段の給紙トレイ10を備える。各給紙トレイ10は、用紙Pの束を積載する用紙積載部である用紙積載台11を備えている。本実施形態においては、各給紙トレイ10は、最大2500枚程度の用紙を収納可能となっている。各給紙トレイ10の上方には、給紙トレイ10に積載された用紙束の最上位用紙を吸着して搬送する搬送手段としての給紙ユニット20がそれぞれ配置されている。この給紙ユニット20は、搬送部材である吸着ベルト21及び吸引装置23を備えている。
下側の給紙トレイ10に積載された用紙は、下搬送路82を通って、出口ローラ対80によって、画像形成装置100本体へ搬送される。上側の給紙トレイ10に積載された用紙は、上搬送81を通って、出口ローラ対80によって、画像形成装置100本体へ搬送される。
図4は、給紙トレイ10近傍の概略斜視図である。なお、図4においては、わかりやすいように、給紙ユニット20について、本来の配置箇所から、図中矢印方向にずらして標記している。
給紙ユニット20の吸着ベルト21は、2本の張架ローラ22a,22bにより張架されており、ベルトの表面側から裏面側まで貫通する吸引孔が周方向の全域に設けられている。また、吸着ベルト21の内部には、吸引装置23が設けられている。吸引装置23は、空気の流路であるエアダクト通じて空気を吸引する吸引ファンに接続されており、吸引装置23により下方に負圧を発生させることで、吸着ベルト21の下面に用紙Pを吸着させるように作用する。
また、給紙トレイ10には、用紙束Pの上部の用紙に対してエアを吹き付けるエア吹付手段である送風装置17を備える。この送風装置17は、フロント送風装置12とサイド送風装置14とを有している。
サイド送風装置14は、一対のサイドフェンス13に設けられ、用紙束Pの上部の側面に対して図中矢印bで示す向きに空気を送風するものである。このサイド送風装置14には、用紙束Pを捌き、浮上させる方向に空気を案内するサイド浮上ノズルが配置されており、このノズルに空気を送り込むサイドブロワ14aを有している。このサイド浮上ノズルから図中矢印bで示す向きに送風される空気をサイドエアと呼ぶ。このサイドエアは、各サイドフェンス13の用紙束Pの上部と対向する箇所に設けられた吐出口13aから吐出され、用紙束P上部の側面に吹き付けられる。フロント送風装置12と、一対のサイドフェンス13の吐出口とから吹き付けられた空気により、用紙束の上部の用紙が浮上する。
また、給紙トレイ10には、用紙積載台11に積載された用紙束Pの後端を揃えるエンドフェンス25を設けている。用紙積載台11は、昇降装置19により図中矢印A方向に昇降可能に構成されている。
図5は、フロント送風装置12の斜視図であり、図6は、フロント送風装置12内部構成を示す斜視図である。
フロント送風装置12は、用紙束Pの上部の先端(給紙方向下流側端部)に対して空気を送風するものである。このフロント送風装置12には、用紙束Pを浮上させる方向に空気を案内する浮上ノズル15a、最上位の浮上用紙と2番目の浮上用紙との間に空気を案内し分離する分離ノズル16a、浮上ノズル15aに空気を送り込む浮上ブロワ15、分離ノズル16aに空気を送り込む分離ブロワ16が配置されている。また、浮上エアチャンバー部130aと、分離エアチャンバー部130bとを有する(図6参照)エアチャンバー130を備えている。
各ノズルのうち、浮上ノズル15aから送風される空気を浮上エア、分離ノズル16aから送風される空気を分離エアと呼ぶ。浮上エアは、用紙束Pの上部の先端(給紙方向下流側端部)と対向する箇所から図4の矢印a1方向に吹き出し、用紙束Pの上部の先端(給紙方向下流側端部)に吹き付けられる。分離エアは、用紙束Pの上部の先端(給紙方向下流側端部)と対向する箇所から図4の矢印a2方向に吹き出し、吸着ベルト21に吸着した最上位用紙と浮上した2番目の用紙との間に吹き付けられる。
また、図6に示すように、浮上エアチャンバー部130aには、浮上ノズル15aに送られるエアを遮断できる浮上シャッター部材131が配置されている。また、分離エアチャンバー部130bには、分離ノズル16aに送られるエアを遮断できる分離シャッター部材132が配置されている。浮上シャッター部材131と、分離シャッター部材132とは共に板状部材であり、回転軸133に取り付けられている。
回転軸133には、回転軸の軸方向と直交する方向に伸びるアーム部材137が取り付けられている。回転軸133は、アーム部材137の略中央に取り付けられており、アーム部材137の一端には、連結部材134を介してシャッター用ソレノイド136が接続されている。また、アーム部材137の他端には、スプリング135が取り付けられており、アーム部材137を図中下方へ付勢している。
シャッター用ソレノイド136が駆動していていないときは、図6に示すように、スプリング135の付勢力により浮上シャッター部材131および分離シャッター部材132は、開位置に位置している。シャッター用ソレノイド136を駆動して、連結部材134を、スプリング135の付勢力に抗して図中下方へ移動させると、アーム部材137の一端側(連結部材134が取り付けられた側)が下降し、他端側が上昇するように、アーム部材137が回動する。このアーム部材137の回動により回転軸133が回動し、浮上シャッター部材131および分離シャッター部材132が回動する。そして、図6に示す状態から90度回転し、浮上シャッター部材131および分離シャッター部材132が閉位置に位置すると、連結部材134の移動が停止する。これにより、浮上エアおよび分離エアの吹き付けが停止する。
図7は、本画像形成装置100における制御系の要部構成の一例を示すブロック図である。同図において、給紙装置200の制御手段としての制御部66には、用紙積載台11に載置された用紙束の上面を検知する用紙検知センサ31が接続されている。用紙検知センサ31は、用紙積載台11に載置された用紙束の上面が、吸着ベルト21からの距離が規定の範囲内に位置すると、用紙束の上面を検知することができる位置に配置されている。
また、用紙束Pの上部の用紙に対して空気を吹き付ける送風装置17や吸引装置23も接続されている。また、上記エアシャッターを開閉するためのシャッター用ソレノイド136や、用紙積載台11を昇降させる昇降装置19が備える昇降駆動モータ65も接続されている。また、給紙装置200の制御部66は、画像形成装置100の上位コントローラ67に接続されている。上位コントローラ67は、操作部124など、画像形成装置100の各種装置が接続されている。
図8は、給紙動作を説明する図である。
制御部66は、画像形成装置100本体の上位コントローラからの給紙開始の命令が来ると、昇降駆動モータ65を駆動して、用紙積載台11を上昇させる。そして、用紙検知センサ31が用紙束の上面を検知したら、昇降駆動モータ65の駆動を停止する。次に、吸着ベルト21を停止した状態で送風装置17の送風を開始し、吹き付け制御を開始する。また、吸引装置23の吸引を開始し、吸引制御を開始する。送風装置17の送風を開始することで、図8(a)に示すように、上記浮上ノズル15a、分離ノズル16a、サイドノズルから用紙束上部の前端部に浮上エア、分離エア、サイドエアが吹き付けられる。
浮上エアおよびサイドエアの吹き付けにより、用紙束上部の複数枚の用紙の前端部が浮上し、吸引装置23の吸引により下方に負圧が発生し、浮上した最上位用紙P1が吸着ベルト21に吸着する。
図8(b)に示すように、最上位用紙P1が吸着ベルト21に吸着すると、最上位用紙P1と、2番目の用紙P2との間に、分離ノズル16aから分離エアが吹き付けられる。サイドエアや浮上エアにより用紙の前側のみ浮上せしめられており、用紙の後ろ側においては、最上位用紙と2番目の用紙とは密着している。しかし、このように、最上位用紙と、2番目の用紙との間に分離エアを吹き付けることにより、分離エアが、用紙搬送方向上流側に向かって流れ、最上位用紙を2番目の用紙から分離していく。
図8(c)に示すように、用紙の後端まで分離エアが到達するまで吹き付け制御を継続する。図8(d)に示すように、分離エアにより最上位用紙P1の後端まで2番目シートから浮き上がり、分離が完了したら、シャッター用ソレノイド136を駆動する。これにより、浮上シャッター部材131および分離シャッター部材132が閉位置へ移動し、浮上エアおよび分離エアの吹き付けが停止する。また、サイドブロワ14aの駆動を停止し、サイドエアの吹き付けを停止する。これにより、吹き付け制御が終了する(図8e)。次に、図8(f)に示すように、吸引装置23を作動させたままの状態で、吸着ベルト21の駆動を開始する。すると、吸着ベルト21が図中の矢印C方向(時計回り方向)に表面移動し、吸着ベルト21の下面に吸着した最上位用紙P1が搬送方向下流側に向けて搬送される。そして、搬送ローラ対8に到達し、搬送ローラ対8が図中矢印G方向に回動することによって、最上面用紙P1がさらに下流側に向けて搬送される。搬送ローラ対8によって最上位用紙P1が搬送されたら、吸着ベルト21の駆動を停止する。連続給紙の場合は、先の図8(a)〜図8(f)の工程を繰り返し行う。
本実施形態においては、最上面用紙P1の搬送時は、エアの吹き付けを停止して、最上位用紙以外をシート束へ落下させることで、重送の発生を防止することができる。また、エアの吹き付けを一旦停止したときに、用紙検知センサ31が用紙束の上面を検知して用紙積載台11の上昇制御を行うことで、シート束の高さを精度よく検知することができ、用紙積載台11の上昇制御を精度よく行うことができ好ましい。
また、本実施形態においては、給紙トレイ10にセットされた用紙の紙厚や、用紙サイズに応じて、浮上エア、分離エアおよびサイドエアの風速(風量)を変更している。下記表1は、紙厚と用紙長と、浮上ブロワ15、分離ブロワ16、サイドブロワ14aに入力する駆動信号であるPWM入力信号との関係の一例を示す表である。
Figure 2018002423
表1に示すように、紙厚が厚い用紙ほど、PWM入力信号のDuty(%)を高くし、風速を速く(風量を多く)している。これは、紙厚が厚いほど、用紙が重くなるため、浮上させるには、多くの仕事量が必要となる。従って、PWM入力信号のDuty(%)を高くし、風速を速くすることで、浮上エアおよびサイドエアの風力エネルギーを高めることができ、紙厚の厚い用紙でも、良好に浮き上がらせることができる。これにより、紙厚が厚い用紙が積載された場合でも、最上位用紙を良好に吸着ベルト21に吸着させることができる。また、分離エアについても、風速を速めることにより、用紙の後端まで、エアが流れ、最上位用紙P1の後端まで2番目用紙P2から分離させることができる。
また、紙厚2においては、用紙長が中サイズ以上のときのDuty比を、小サイズのときのDuty比よりも高くしている。これは、用紙が長いほど、最上位シートを2番目のシートから分離させるのに必要な仕事量が多くなり、高い風力エネルギーが必要となる。従って、用紙長が中サイズ以上のときのDuty比を、小サイズのときのDuty比よりも高くすることで、最上位シートP1を2番目のシートから良好に分離させることができる。
給紙トレイ10に積載する用紙の情報は、例えば、給紙トレイ10が装置本体から引き出され、給紙トレイ10に用紙がセットされたときに、操作部124の表示部に、セットした用紙の情報の入力を促す表示を行う。ユーザーが表示に基づいて、操作パネル123を操作して用紙情報を入力することにより用紙情報を取得する。そして、取得した用紙情報を給紙トレイ10と関連づけて、不揮発性メモリに記憶する。給紙を行うときは、不揮発性メモリから用紙情報を取得し、取得した用紙情報に基づいて、浮上ブロワ15、分離ブロワ16、サイドブロワ14aに入力するPWM入力信号のDuty比を設定する。
上記表1では、浮上ブロワ15、分離ブロワ16、サイドブロワ14aに入力するPWM入力信号のDuty比を同じ設定にしているが、浮上ブロワ15、分離ブロワ16、サイドブロワ14a毎にDuty比を設定してもよい。
また、紙種により用紙の密着力が異なる。例えば、コート紙やフィルム紙などは、非コート紙に比べて静電気により用紙が密着しやすく、非コート紙よりも用紙間密着力が強くなる。従って、コート紙やフィルム紙などの密着力が強い紙種については、浮上させるのに、多くの仕事量が必要となり、高い風力エネルギーが必要となる。よって、給紙トレイ10にセットされる紙種によって、浮上ブロワ15、分離ブロワ16、サイドブロワ14aに入力するPWM入力信号のDuty比を変更してもよい。具体的には、コート紙やフィルム紙などの用紙間の密着力が強い紙種の場合は、Duty比を高くして、風速を速く(風量を多く)する。これにより、用紙間の密着力の強い用紙でも良好に、用紙先端側を浮上エアおよびサイドエアにより良好に浮上させることができ、最上位用紙P1を、吸着ベルト21に吸着させることができる。また、分離エアにより、最上位用紙P1の後端まで2番目の用紙P2から分離させることができ、重送や不送りの発生を抑制することができる。
また、本実施形態の給紙装置200は、拡張カートリッジを取り付けることで、給紙トレイ10の用紙搬送方向長さを拡張して、A3縦(487mm)よりも用紙長が長い長尺紙を搭載可能としている。
図9(a)は、拡張カートリッジ210を取り付けていない給紙装置200を示す斜視図であり、図9(b)は、拡張カートリッジ210を取り付けた給紙装置200を示す斜視図である。
図9(a)に示すように、給紙装置200の筐体200aは、フレームと、このフレームに取り付けられる複数のパネル201、202などから構成され、箱型形状となっている。給紙トレイ10は、筐体200aに対して図中手前側に引き出し可能に構成されており、取っ手部10aをユーザーが握って図中の手前側に引っ張ることで、給紙トレイ10を筐体200aから引き出すことができる。給紙トレイ10を引き出すことで、用紙Pの積載や取り出しが可能となる。
筐体200aの搬送方向上流側端部には上下にパネル201、202が取り付けられている。このうち上側のパネル201は、ネジによって筐体200aに着脱自在に取り付けられる。このパネル201を取り外して、図9(b)に示すように、拡張カートリッジ210が取り付けられる。
図10(a)は、給紙トレイ10と、拡張カートリッジ210とを示す斜視図であり、図10(b)は、拡張カートリッジ210の開閉カバー212を開いた状態を示す図である。
拡張カートリッジ210は、筐体200aに固定される長尺台211、用紙積載台11に固定される延長積載台213、延長エンドフェンス214、開閉カバー212などを備えている。長尺台211は、筐体200aにネジなどにより着脱自在に固定され、延長積載台213の下面に配置される。延長エンドフェンス214は、長尺台211に磁力により取り付けられている。具体的には、延長エンドフェンス214は、長尺台211上に搭載される基部にマグネットが設けられており、長尺台211には、このマグネットが吸着される金属板やマグネットなどが設けられている。これにより、延長エンドフェンス214を長尺紙の長さに応じた位置に着脱自在に固定できる。この拡張カートリッジ210を取り付けるときに、給紙トレイ10に設けられたエンドフェンス25は、取り外される。開閉カバー212は、長尺台211の奥側に設けたヒンジにより開閉自在に取り付けられている。拡張カートリッジ210を取り付けたときはこの開閉カバー212を開いて給紙トレイ10に長尺紙をセットする。
図11は、延長積載台213の取り付けについて説明する図である。
図11(a)に示すように、用紙積載台11のシート搬送方向上流側端部には、延長積載台213を取り付けるための複数のネジ穴11aが設けられている。延長積載台213は、このネジ穴11aにネジをネジ込むことで、用紙積載台11に締結される。これにより用紙積載台が延長され、長尺紙を積載することができる。
図12は、拡張カートリッジ210を取り付けたときの用紙のセットについて説明する図である。
拡張カートリッジ210を取り付けたときは、延長積載台213を用紙積載台11に固定するため、給紙トレイ10を手前側へ引き出しすることができず、給紙トレイ10を手前側へ引き出して用紙のセットを行うことができない。従って、拡張カートリッジを取り付けたときは、拡張カートリッジ210の開閉カバー212を開いて用紙のセットを行う。
図12(a)に示すように、拡張カートリッジ210の手前側側面には、用紙積載台下降スイッチ215が設けられている。給紙トレイ10を手前側へ引き出す場合は、昇降装置19と用紙積載台11との駆動連結が外れ、用紙積載台11の自重で、用紙積載台11が自然と下降する。しかし、拡張カートリッジ210を取り付けたときは、給紙トレイ10を手前側へ引き出せないため、昇降装置19と用紙積載台11との駆動連結が外れない。よって、開閉カバー212を開いても、用紙積載台が上昇した位置に位置し、用紙のセットができない。そのため、拡張カートリッジ210を取り付けたときは、開閉カバー212を開ける前に、用紙積載台下降スイッチ215を操作して、用紙積載台11を最下降位置まで下降させる。例えば、制御部66は、用紙積載台11の用紙が無くなったときに操作表示部に、用紙補給を促すメッセージと、用紙積載台下降スイッチ215を押すことを促すメッセージを表示させるようにするとよい。
用紙積載台下降スイッチ215を操作して、用紙積載台を最下降位置まで下降させたら、開閉カバー212に設けられた取っ手216を掴んで、図12(b)に示すように、開閉カバーを開いて給紙トレイ10内を露出する。そして、図12(c)に示すように、長尺用紙束PNを用紙積載台11に載置したら、開閉カバー212を閉じる。これにより、長尺用紙束が給紙トレイ10にセットされる。また、開閉カバー212の開閉を検知する開閉検知センサを設けて、開閉カバー212が閉じられたことをこの開閉検知センサが検知したら、昇降駆動モータ65を駆動して、用紙検知センサ31が用紙束の上面を検知する位置まで上昇させるようにしてもよい。これにより、用紙セット後の最初の給紙をすばやく行うことができる。
拡張カートリッジ210が取り付けられ、給紙トレイ10に長尺紙がセットされたときに、少なくとも分離ノズル16aから吹き出す分離エアの風力エネルギーを増加させる。これは、長尺紙は、シート搬送方向に長いため、分離エアで最上位長尺紙の後端まで浮上させるための仕事量が増える。よって、拡張カートリッジ210が取り付けられて、長尺紙がセットされたときに分離エアの風力エネルギーを増加させないと、分離エアが途中で失速して長尺紙の後端までたどりつけず、最上位長尺紙の後端側が2番目の長尺紙から分離しない。その結果、例えば、用紙束上に落下した2番目の用紙の先端が給紙トレイ10の前壁部よりもシート搬送方向下流側に位置すると、2番目の用紙が最上位用紙とともに給紙され、重送が発生するおそれがある。また、用紙束上に落下した2番目の用紙の先端が給紙トレイ10の前壁部よりもシート搬送方向上流側に位置した場合は、2番目の用紙により、最上位シートの搬送が阻害され、不送りが発生するおそれがある。
先の表1に示したように、本実施形態では、紙厚が厚い用紙のときにおいて、PWM入力信号のDuty比を90%に設定しており、Duty比を上げる余裕度が少ない。従って、本実施形態では、拡張カートリッジ210が取り付けられ、給紙トレイ10に長尺紙がセットされたときは、吹き付け時間を長くして、トータルの分離エアの風力エネルギーを増加させることにより、長尺紙を後端まで分離させるようにした。
図13は、本実施形態のエア吹き付け設定の制御フロー図である。
図13に示すように制御部66は、紙種情報と、先の表1とに基づいて、浮上ブロワ15、分離ブロワ16、サイドブロワ14aに入力するPWM入力信号のDuty比を設定する(S1)。次に、制御部66は、給紙トレイ10にセットされた用紙が長尺紙か否かをチェックする(S2)。例えば、拡張カートリッジ210が取り付けられているか否かで、長尺紙がセットされているか否かを判断してもよいし、操作部124などでユーザーに入力された用紙情報に基づいて、給紙トレイ10にセットされた用紙が長尺紙か否かを判断してもよい。そして、給紙トレイ10に長尺紙がセットされているとき(S2のYes)は、エア吹き付け時間を用紙情報に基づいて設定する(S3)。
下記表2は、長尺用紙がセットされたときの、紙厚と用紙サイズと、エア吹き付け時間との関係の一例を示す表である。
Figure 2018002423
表2に示すように、長尺紙の長さが長いほど、エア吹き付け時間(給紙紙間)を長くする。エア吹き付け時間を長くすることで、エア吹き付け制御時における分離ノズルから吹き出す分離エアの風力エネルギーを増加させることができる。これにより、エア吹き付け制御時の最初に分離ノズルから噴出した分離エアが、最上位シートと2番目のシートとを分離させるのに使われ失速しても後から送り込まれた分離エアで、それよりも後端側を分離することができる。その結果、長尺紙であっても、分離エアで最上位用紙の後端まで良好に2番目の用紙から分離させることができ、重送や不送りが発生するのを抑制することができる。
また、表2に示すように、紙厚が薄いほど、エア吹き付け時間を長くする。これは、厚紙の場合は、分離エアにより最上位用紙を2番目の用紙からある程度、分離させると、自らのコシにより後端まで浮き上がり、後端まで分離することができる。しかし、コシの弱い薄紙の場合は、用紙の後端まで、分離エアで浮上させる必要があり、それだけ必要な仕事量が多い。よって、紙厚が薄いほど、吹き付け時間を長くして、風力エネルギーを増加させるのである。これにより、紙厚の薄い長尺紙であっても、最上位用紙の後端まで、2番目の用紙から分離することができ、不送りや重送が発生するのを抑制することができる。
また、表2に示すように、用紙幅が狭いほど、エア吹き付け時間を長くする。これは、用紙幅が狭いほど、分離エアが用紙幅方向端部から抜け、分離に用いられるエアが少なくなる。従って、用紙幅が狭いほど、エア吹き付け時間を長くすることにより、幅の狭い長尺紙であっても、最上位用紙の後端まで、2番目の用紙から分離することができ、不送りや重送が発生するのを抑制することができる。
また、例えば、コート紙やフィルム紙などの紙間密着力の強い紙種ほど、エア吹き付け時間を長くしてもよい。これは、紙間密着力が強いほど、分離させるのに必要な仕事量が多くなり、それだけ高い風力エネルギーが必要となる。従って、コート紙やフィルム紙などの紙間密着力の強い紙種ほど、エア吹き付け時間を長くすることで、紙間密着力の強い紙種の長尺紙であっても、最上位用紙の後端まで、2番目の用紙から分離することができ、不送りや重送が発生するのを抑制することができる。
制御部66は、各ブロワの14a、15、16の駆動を開始したら、タイマーをスタートさせ、用紙情報に基づき設定した吹き付け時間となったら、シャッター用ソレノイド136を駆動して、分離エアおよび浮上エアの吹き付けを停止する。また、サイドブロワ14aの駆動を停止してサイドエアの吹き付けを停止する。そして、シートの搬送を開始する。
本実施形態においては、給紙ユニット20によるシート搬送時に分離エア、浮上エアおよびサイドエアの吹き付けを停止するものであるが、給紙時において、常に分離エア、浮上エアおよびサイドエアを吹き付け続ける給紙装置においては、シート搬送タイミングを調整することにより、設定した吹き付け時間にすることができる。
また、上記では、吹き付け時間を長くして、トータルの分離エアの風力エネルギーを大きくしているが、Duty比を高めて風速(風量)を増加させて、単位時間当たりの風力エネルギーを増加させることで、トータルの風力エネルギーを増加させてもよい。風速(風量)を増加させて、風力エネルギーを増加させることで、紙間が広がるのを抑制することができ、生産性の低下を抑制できるというメリットがある。一方で、吹き付け時間を長くして、風力エネルギーを増加させる場合、ブロワファンの風切音などの増加を抑制することができ、装置の騒音を抑制することができるというメリットがある。
また、風速を増加させるとともに、吹き付け時間を長くすることで、風力エネルギーを増加させてもよい。また、分離ブロワ16のみ駆動時間を長くして、分離エアの吹き付け時間のみ長くしてもよい。
また、ユーザーの操作部124の操作で、吹き付け時間や、風量を設定できるようにしてもよい。例えば、重送や不送りなどの給紙不良が発生した場合は、ユーザーの操作部124の操作で、吹き付け時間を長くしたり、分離ブロワの風量を増加させたりする。これにより、重送や不送りなどの給紙不良が発生するのを抑制することができる。
また、ユーザーによっては、操作部124を操作して用紙情報を入力するのが面倒であると感じる場合がある。従って、用紙情報に基づいた吹き付け制御を行うか否かを、ユーザーにより設定できるようにしてもよい。ユーザーが、用紙情報に基づいた吹き付け制御を行わないように設定した場合、例えば、拡張カートリッジ210が取り付けられていないときは、各ブロワに入力するPWM入力信号のDuty比を90%に設定する。これにより、どのような用紙がセットされても、良好に用紙を浮上・分離できる。また、拡張カートリッジが取り付けられたときは、各ブロワに入力するPWM入力信号のDuty比を90%に設定するとともに、吹き付け時間を、3500[ms]に設定する。これにより、どのような長尺用紙がセットされても、良好に用紙を浮上・分離できる。
一方で、用紙情報に基づいて、ブロワに入力するPWM入力信号のDuty比を設定したり、吹き付け時間を設定したりすることで、分離や浮上にさほど風力エネルギーを要さない用紙束のときは、騒音、消費電力を抑えることができ、また、生産性の低下も抑制することができるというメリットがある。
以上に説明したものは一例であり、以下の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様1)
用紙束Pなどのシート束を積載する用紙積載台11などのシート積載部と、前記シート束の最上位シートを搬送する給紙ユニット20などの搬送手段と、前記シート束にエアを吹き付ける送風装置17などのエア吹付手段とを備え、前記シート積載部のシート搬送方向長さを拡張して、長尺シートを搭載可能にする拡張カートリッジ210が取り付け可能な給紙装置200などのシート給送装置において、前記エア吹付手段は、少なくともシート搬送方向下流側からシート積載部に積載されたシート束の上位シートにエアを吹き付けるものであって、シート搬送方向長さが互いに異なる少なくとも2種類シート束について、シート搬送方向長さが長い方のシート束に対するエアの風力エネルギーを、シート搬送方向長さが短い方のシート束に対するエアの風力エネルギーよりも大きくするよう、エア吹付手段を制御する制御部66などの制御手段を備えた。
本出願人は、拡張カートリッジを取り付けて、給紙装置200などのシート給送装置に長尺シート(本実施形態では、487.8mm(A3縦)以上の用紙長さのシート)が搭載された場合において、重送や不送りなどの給紙不良が発生する原因について、鋭意研究した結果、次のことがわかった。すなわち、上記特許文献1に記載のシート給送装置は、サイドフェンスに設けた吹き付け口からシート幅方向にエアを吹き付けている。そのため、シートのサイズが大きくなるほど、吹き付け時間を長くして吹き付け制御におけるトータルの風力エネルギーを大きくしても、サイドフェンスに設けた吹き付け口からのエアは、長尺シートの搬送方向上流側の拡張カートリッジに収納されている部分には流れず、最上位の長尺シートのシート搬送方向上流側が、二番目の長尺シートに密着したままであった。その結果、重送や不送りが発生していることがわかったのである。
そこで、態様1においては、前記エア吹付手段は、少なくともシート搬送方向下流側からシート積載部に積載されたシート束の上位シートにエアを吹き付けるようにした。これにより、先の図8を用いて説明したように、シート搬送方向下流側からシート束に吹き付けたエアは、少なくとも最上位シートと2番目のシートとの間に入り込み、最上位シートを浮上させて2番目のシートから分離させながら、シート搬送方向上流へ流れていき、最上位シートのシート搬送方向上流側端部まで流れることで、最上位シートの上流側端部までを2番目のシートから分離させることができる。これにより、拡張カートリッジを取り付けて、シート搬送方向に長い長尺シートを取り付けたときもシート搬送方向上流側端部までエアを流して、最上位長尺シートのシート搬送方向上流側端部まで、2番目の長尺シートから分離することが可能となる。
また、シートのシート搬送方向長さが長くなるほど、最上位シートをシート搬送方向上流端まで浮上させるのに必要な仕事量が増え、それだけエア吹付手段によりシート束に吹き付けるエアの風力エネルギーが必要となる。そこで、態様1では、シートのシート搬送方向長さが長いシート束に対するエアの風力エネルギーを、シート搬送方向長さが短いシート束に対するエアの風力エネルギーよりも大きくした。これにより、長尺シート束が積載されたときも、最上位の長尺シートと二番目の長尺シートとの間に吹き込んだエアを、シート搬送方向上流側端部まで流すことができ、最上位の長尺シートのシート搬送方向上流側端部まで2番目の長尺シートから分離させることができる。また、シート搬送方向長さが短いシートのときは、風力エネルギーを小さくすることで、消費電力を抑えることができる。
なお、上記シートとは、紙、コート紙、ラベル紙、OHPシート、フィルム等を含む。
(態様2)
態様1において、制御部66などの制御手段は、長尺シートからなる長尺シート束に対するエアの風力エネルギーを、通常のシート束(拡張カートリッジ210なしに搭載可能なシート)に対するエアの風力エネルギーよりも大きくする。
これによれば、実施形態で説明したように、最上位の長尺シートのシート搬送方向上流側端部まで、エアで2番目の長尺シートから分離させることができ、重送や不送りが発生するのを抑制することができる。また、通常のシートのときの風力エネルギーを、長尺シートのときよりも小さくすることにより、長尺シートのときと同じ風力エネルギーとした場合に比べて、消費電力を低減することができる。
(態様3)
態様1または2において、制御部66などの制御手段は、エア吹き付け時間を調整して、風力エネルギーを調整する。
これによれば、実施形態で説明したように、エア吹き付け時間が長くなるほど、吹き付け制御時における風力エネルギーを増加させることができ、長尺シートのシート搬送方向上流側端部まで、エアを流して、最上位シートと2番目のシートとを分離させることができる。また、エア吹き付け時間を調整することで、風速を調整した場合に比べて、騒音の増加を抑制することができる。
(態様4)
態様3において、制御部66は、給紙ユニット20などの搬送手段の最上位シートを搬送するタイミングを調整することで、エア吹き付け時間を調整する。
これによれば、実施形態で説明したように、エアの吹き付けを一旦停止せずに、エア吹き付け時間の調整を行うことができる。
(態様5)
態様3において、送風装置17などのエア吹付手段は、シート搬送方向下流側から前記シート束にエア吹き付けを遮断するエア遮断手段(本実施形態では、分離シャッター部材132、シャッター用ソレノイド136などで構成)とを備え、制御部66などの制御手段は、前記エア遮断手段によりエア吹き付けを遮断するタミングを制御することで、エア吹き付け時間を調整する。
これによれば、実施形態で説明したように、設定したエア吹き付け時間となったら、エア遮断手段により前記シート束にエア吹き付けを遮断することにより、エアの吹き付けが停止し、設定したエア吹き付け時間にすることができる。
(態様6)
態様1乃至5いずれかにおいて、制御部66などの制御手段は、エアの風速を調整して、前記風力エネルギーを調整する。
これによれば、実施形態で説明したように、吹き付け時間により風力エネルギーを調整する場合とは異なり紙間が広がることがない。従って、生産性を落とさずに、風力エネルギーを増加させることができる。
(態様7)
態様1乃至6いずれかにおいて、制御部66などの制御手段は、用紙積載台11などのシート積載部に搭載されるシートの幅、紙種および紙厚の少なくともひとつに基づいて、エアの風力エネルギーを調整する。
これによれば、実施形態で説明したように、良好にシート束の上位シートを浮上させることができ、かつ、最上位シートと2番目のシートとをシート搬送方向上流側端部まで分離させることができる。
(態様8)
態様7において、制御部66などの制御手段は、用紙積載台11などのシート積載部に搭載されるシートの幅に基づいて、エアの風力エネルギーを調整するものであって、前記制御手段は、シート幅が互いに異なる少なくとも2種類シート束について、シート幅が広い方のシート束に対するエアの風力エネルギーを、シート幅が狭い方のシート束に対するエアの風力エネルギーよりも小さくする。
これによれば、実施形態で説明したように、シート幅が狭くなるほど、最上位シートと2番目のシートとの間に流れ込んだエアがシート幅方向端部から抜け、分離に用いられるエアが少なくなる。従って、シート幅に反比例して風力エネルギーを増加させることで、シート幅の狭いシートでも、シート搬送方向上流側端部まで最上位シートと2番目のシートとを良好に分離させることができる。
(態様9)
態様7または8において、制御部66などの制御手段は、用紙積載台11などのシート積載部に搭載されるシートの紙種に基づいて、エアの風力エネルギーを調整するものであって、制御部66などの制御手段は、シート間密着力が互いに異なる少なくとも2種類シート束について、シート間密着力が強い方のシート束に対するエアの風力エネルギーを、シート間密着力が弱い方のシート束に対するエアの風力エネルギーよりも大きくする。
これによれば、実施形態で説明したように、コート紙などのシート間密着力の強い紙種ほど分離させるのに多くの仕事量が必要となる。従って、シート間密着力の強い紙種からなるシート束のときの風力エネルギーを大きくすることで、シート間密着力の強い紙種でも、シート搬送方向上流側端部まで最上位シートと2番目のシートとを良好に分離させることができる。
(態様10)
態様1乃至9いずれかにおいて、エアの風力エネルギーを、ユーザーにより設定可能とした。
これによれば、実施形態で説明したように、重送や不送りなどの給紙不良が発生した場合に、ユーザーによりエア吹き付け制御時の風力エネルギーを増加させることにより、給紙不良が発生するのを抑制することができる。
(態様11)
態様1乃至10いずれかにおいて、用紙積載台11などのシート積載部に搭載されるシートの長さ、シートの幅、紙種および紙厚の少なくともひとつに基づいて、エアの風力エネルギーを調整する制御を行うか否かを、ユーザーにより設定可能とした。
これによれば、実施形態で説明したように、エアの風力エネルギーを調整する制御を行わない設定すれば、ユーザーがシート情報を入力しなくて済む。これにより、シート情報の入力が面倒と感じるユーザーや、消費電力を抑えたいユーザーいずれのニーズにも対応することができ、ユーザービリティの高い装置を提供することができる。
(態様12)
態様1乃至11いずれかにおいて、給紙ユニット20などの搬送手段は、送風装置17などのエア吹付手段によって浮上した浮上シートの最上位シートを吸着し、該吸着したシートを搬送するものであり、前記吹き付け手段は、シート搬送方向下流側からシート束の上位シートにエアを吹き付け前記上位シート浮上させるための浮上ノズル15aなどの浮上用エア噴出口と、シート搬送方向下流側から最上位シートと2番目のシートとの間にエアを吹き付け、最上位シートと2番目のシートを分離させるための分離ノズル16aなどの分離用エア噴出口と、シート幅方向からシート束の上位シートにエアを吹き付け前記上位シート浮上させるためのサイドノズルなどのサイドエア噴出口とを備えた。
これによれば、シート束の上位シートを良好に浮上させて、最上位シートを搬送手段に吸着させることができ、かつ、最上位シートと2番目のシートとを良好に分離させることができる。
(態様13)
用紙などのシートに画像を形成する画像形成装置100などの画像形成手段と、画像形成手段へ向けてシートを給送する給紙装置200などの給送手段とを備えた画像形成システム1などの画像形成装置において、前記給紙手段として、態様1乃至9いずれかに記載の給紙装置を用いた。
これによれば、給送不良を抑制することができる。
1:画像形成システム
10:給紙トレイ
10a:取っ手部
11:用紙積載台
12:フロント送風装置
13:サイドフェンス
13a:吐出口
14:サイド送風装置
14a:サイドブロワ
15:浮上ブロワ
15a:浮上ノズル
16:分離ブロワ
16a:分離ノズル
17:送風装置
19:昇降装置
20:給紙ユニット
21:吸着ベルト
22a,22b:張架ローラ
23:吸引装置
25:エンドフェンス
31:用紙検知センサ
63:開閉カバー
65:昇降駆動モータ
66:制御部
100:画像形成装置
122:表示部
123:操作パネル
124:操作部
130:エアチャンバー
130a:浮上エアチャンバー部
130b:分離エアチャンバー部
131:浮上シャッター部材
132:分離シャッター部材
133:回転軸
134:連結部材
135:スプリング
136:シャッター用ソレノイド
137:アーム部材
200:給紙装置
200a:筐体
210:拡張カートリッジ
211:長尺台
212:開閉カバー
213:延長積載台
214:延長エンドフェンス
215:用紙積載台下降スイッチ
216:取っ手
特開2009−91074号公報

Claims (13)

  1. シート束を積載するシート積載部と、
    前記シート束の最上位シートを搬送する搬送手段と、
    前記シート束にエアを吹き付けるエア吹付手段とを備え、
    前記シート積載部のシート搬送方向長さを拡張して、長尺シートを搭載可能にする拡張カートリッジが取り付け可能なシート給送装置において、
    前記エア吹付手段は、少なくともシート搬送方向下流側からシート積載部に積載されたシート束の上位シートにエアを吹き付けるものであって、
    シート搬送方向長さが互いに異なる少なくとも2種類シート束について、シート搬送方向長さが長い方のシート束に対するエアの風力エネルギーを、シート搬送方向長さが短い方のシート束に対するエアの風力エネルギーよりも大きくするよう、エア吹付手段を制御する制御手段を備えたことを特徴とするシート給送装置。
  2. 請求項1に記載のシート給送装置において、
    前記制御手段は、長尺シートからなる長尺シート束に対するエアの風力エネルギーを、通常のシート束に対するエアの風力エネルギーよりも大きくすることを特徴とするシート給送装置。
  3. 請求項1または2に記載のシート給送装置において、
    前記制御手段は、エア吹き付け時間を調整して、前記風力エネルギーを調整することを特徴とするシート給送装置。
  4. 請求項3に記載のシート給送装置において、
    前記制御手段は、前記搬送手段の最上位シートを搬送するタイミングを調整することで、エア吹き付け時間を調整することを特徴とするシート給送装置。
  5. 請求項3に記載のシート給送装置において、
    前記エア吹付手段は、シート搬送方向下流側から前記シート束へのエア吹き付けを遮断するエア遮断手段を備え、
    前記制御手段は、前記エア遮断手段によりエア吹き付けを遮断するタミングを制御することで、エア吹き付け時間を調整することを特徴とするシート給送装置。
  6. 請求項1乃至5いずれかに記載のシート給送装置において、
    前記制御手段は、エアの風速を調整して、前記風力エネルギーを調整することを特徴とするシート給送装置。
  7. 請求項1乃至6いずれかに記載のシート給送装置において、
    前記制御手段は、前記シート積載部に搭載されるシートの幅、紙種および紙厚の少なくともひとつに基づいて、エアの風力エネルギーを調整することを特徴とするシート給送装置。
  8. 請求項7に記載のシート給送装置において、
    前記制御手段は、前記シート積載部に搭載されるシートの幅に基づいて、エアの風力エネルギーを調整するものであって、
    前記制御手段は、シート幅が互いに異なる少なくとも2種類シート束について、シート幅が広い方のシート束に対するエアの風力エネルギーを、シート幅が狭い方のシート束に対するエアの風力エネルギーよりも小さくすることを特徴とするシート給送装置。
  9. 請求項7または8に記載のシート給送装置において、
    前記制御手段は、前記シート積載部に搭載されるシートの紙種に基づいて、エアの風力エネルギーを調整するものであって、
    前記制御手段は、シート間密着力が互いに異なる少なくとも2種類シート束について、シート間密着力が強い方のシート束に対するエアの風力エネルギーを、シート間密着力が弱い方のシート束に対するエアの風力エネルギーよりも大きくすることを特徴とするシート給送装置。
  10. 請求項1乃至9いずれかに記載のシート給送装置において、
    前記エアの風力エネルギーを、ユーザーにより設定可能としたことを特徴とするシート給送装置。
  11. 請求項1乃至10いずれかに記載のシート給送装置おいて、
    前記シート積載部に搭載されるシートの長さ、シートの幅、紙種および紙厚の少なくともひとつに基づいて、エアの風力エネルギーを調整する制御を行うか否かを、ユーザーにより設定可能としたことを特徴とするシート給送装置。
  12. 請求項1乃至11いずれかに記載のシート給送装置において、
    前記搬送手段は、前記エア吹付手段によって浮上した浮上シートの最上位シートを吸着し、該吸着したシートを搬送するものであり、
    前記吹き付け手段は、シート搬送方向下流側からシート束の上位シートにエアを吹き付け前記上位シート浮上させるための浮上用エア噴出口と、シート搬送方向下流側から最上位シートと2番目のシートとの間にエアを吹き付け、最上位シートと2番目のシートを分離させるための分離用エア噴出口と、シート幅方向からシート束の上位シートにエアを吹き付け前記上位シート浮上させるためのサイドエア噴出口とを備えたことを特徴とするシート給送装置。
  13. シートに画像を形成する画像形成手段と、画像形成手段へ向けてシートを給送する給送手段とを備えた画像形成装置において、前記給送手段として、請求項1乃至12いずれかに記載のシート給送装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
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