JP2018002423A - シート給送装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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(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。
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)。
(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。
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。
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
Claims (13)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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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