JP2019001567A - シート給送装置、画像形成装置、及び画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】シート給紙装置において、シートの幅方向の中央部に備えた１つのローラ対でシート同士を分離させる構成では、シート同士の吸着が強いとシートが分離できずシートを下流側へと重送してしまう。
【解決手段】複数のサイズのシートSを複数、積載可能な積載台６１と、その積載台に積載された複数のシートをその最上部からピックアップする第１のローラ５１とを備えたシート給送装置に次の構成を備える。第１のローラによってピックアップされ予め定められた第１の方向に給送された複数のシートを互いに分離する、前記第１の方向とは直交する第２の方向に異なる位置に備えられた、２つのローラ対３１ａ、３１ｂを備える。さらに、前記２つのローラ対により分離されたシートをさらに前記第１の方向へと搬送する搬送路を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は積載されたシートを給送するシート給送装置、そのシート給送装置を備えた画像形成装置、及び、そのシート給送装置を備えた画像形成システムに関する。

複写機、プリンタ等の画像形成装置において、シート収納部とシート収納部に収納されたシートを送り出す給送ローラ等の給送機構とを備え、シート収納部に収納されたシートを給送機構により画像形成部に給送する構成を備えたものが知られている。

近年、以上のような構成の画像形成装置に対して、多様な種類のシートに対応することが要求されており、その要求に応えるとともに、シート給送機構の更なる安定化が求められている。

そのために、従来では、複数種類のシートの幅に応じた位置に、それぞれ分離ユニットを設け、給送されるシートの幅に応じた分離ユニットを選択して分離を行なう搬送装置が提案されている（特許文献１）。

特開２０１６−１９０７３０号公報

しかしながら上記従来例では、様々なサイズに対応する為にシートの給送方向に直交する方向に様々なサイズに対応する為にシート給送路の給送方向に直交する方向に複数の分離ユニットを設け、それらを選択的に動作させる機構が必要となる。このことにより、制御の複雑化やコストアップを生じさせるという懸念がある。

本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、サイズやシートの種類によらず、安定したシート分離が可能なシート給送装置、画像形成装置、及び画像形成システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明のシート給送装置は次のような構成からなる。

即ち、シートを積載可能な積載手段と、前記積載手段に積載されたシートを給送する給送手段と、前記給送手段によってシートにを分離作用を作用させる分離手段であって、前記分離手段は複数設けられており、複数の前記分離手段のうちの少なくとも１つが、前記積載手段に積載されたシートのサイズに応じて、前記給送手段の給送方向に交差する幅方向に移動可能な前記分離手段とを有することを特徴とする。

また本発明を別の側面から見れば、上記構成のシート給送装置と、前記シート給送装置から給送されたシートに対して画像を形成する画像形成手段とを有することを特徴とする画像形成装置を備える。

さらに本発明を別の側面から見れば、上記構成のシート給送装置と、前記シート給送装置から給送されたシートに対して画像を形成する画像形成装置とを有することを特徴とする画像形成システムを備える。

本発明によれば、簡易な構成で、サイズやシートの種類によらず、安定したシート分離ができるという効果がある。

本発明の代表的な実施例に従うシート給送装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す側断面図である。 カバーを取り外した状態のシート給送装置の要部を示す斜視図である。 シート給送装置における重送防止機構の構成を示す側断面図である。

以下添付図面を参照して本発明の好適な実施例について、さらに具体的かつ詳細に説明する。しかしながら、本発明は以下に説明する実施例により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の変更や追加があっても構わない。

なお、この明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わない。さらに人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かも問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。

また、「記録媒体（シート）」とは、一般的な画像形成装置で用いられる記録紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム（ＯＨＰ）、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、搬送の可能な媒体も含むものである。

＜画像形成装置の概要（図１）＞
図１は本発明の代表的な実施例である電子写真方式に従って画像を形成する画像形成システム１０００の概要構成を示す側断面図である。

図１に示すように、画像形成システム１０００は、画像形成装置（ＬＢＰ）９００と画像形成装置９００に接続されたペーパデッキ３０００とを備えている。ペーパデッキ３０００には、画像形成システム１０００の全体を制御するコントローラ１２０の指令に従ってペーパデッキ３０００を制御する、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを有する制御部４１が設けられている。

また、画像形成装置９００は、シートＳを給送する、同じ構成の第１〜第４シート給送装置１００１〜１００４と、シート給送装置１００１〜１００４により給送されたシートＳを画像形成部９０１に搬送するシート搬送装置９０２とを備えている。画像形成装置９００に設けられたコントローラ１２０は、画像形成システム１０００の各部を制御するために、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを有する。また、コントローラ１２０は外部（例えば、ＰＣなど）から画像データを受信して画像信号を生成し、これを画像形成部９０１に出力する。

第１〜第４シート給送装置１００１〜１００４はそれぞれ、シートＳを収納する給紙カセット１０と、ピックアップローラ１１と、フィードローラ２２及びリタードローラ２３から構成される分離搬送ローラ対２５とを備えている。給紙カセット１０内に収納されたシートＳは、所定のタイミングで昇降動作して回転するピックアップローラ１１と分離搬送ローラ対２５とによって１枚ずつ分離されて給送される。また、フィードローラ２２とリタードローラ２３とのシート給送方向の下流側近傍には給送センサ２４が配置されており、給送センサ２４によりシートＳの通過が検出され、その検知信号がコントローラ１２０に送信される。

シート搬送装置９０２は、搬送ローラ対１５、プレレジストローラ対１３０、及びレジストローラ対１１０を備えている。第１〜第４シート給送装置１００１〜１００４から給送されたシートＳは、搬送ローラ対１５及びプレレジストローラ対１３０により、シート搬送路１０８を通過させられた後、レジストローラ対１１０に導かれる。この後、シートＳは、レジストローラ対１１０によって、所定のタイミングで画像形成部９０１に送り込まれる。

画像形成部９０１は、感光ドラム１１２、レーザスキャナ１１１、現像器１１４、転写帯電器１１５、及び分離帯電器１１６等を備えている。そして、画像形成時には、コントローラ１２０からの画像信号により駆動されるレーザスキャナ１１１からのレーザ光がミラー１１３で折り返されて、時計回り方向に回転する感光ドラム１１２に照射されることで、感光ドラム上に静電潜像が形成される。さらに、このようにして感光ドラム上に形成された静電潜像は、この後、現像器１１４によってトナー像として顕像化される。

この後、感光ドラム上のトナー像は、転写部１１２ｂにおいて転写帯電器１１５によりシートＳに転写される。さらに、このようにトナー像が転写されたシートＳは、分離帯電器１１６により感光ドラム１１２から静電分離された後、搬送ベルト１１７により定着装置１１８に搬送されてトナー像の定着が行われ、この後、排出ローラ１１９によって排出される。なお、画像形成部９０１及び定着装置１１８により、シート給送装置３０（或いはシート給送装置１００１〜１００４）から給送されたシートＳに画像を形成する。

また、定着装置１１８と排出ローラ１１９との間の搬送経路中に排出センサ１２２が配置されており、排出センサ１２２の検知信号に基づき、コントローラ１２０が、排出されるシートＳの通過を検出する。

さらに、上述した実施例では、単機能の画像形成装置（プリンタ装置）を例として説明したが本発明はこれによって限定されるものではない。本発明は、例えば、画像読取装置（スキャナ装置）と画像形成装置とＡＤＦ装置が一体化した複写機システムにも適用できるし、さらに複写機システムにファクシミリ機能を加えた複合システムとしても良い。

またさらに、上記画像形成装置の画像形成部は電子写真方式に従って画像を形成する機構を備えているとして説明したが本発明はこれによって限定されるものではない。例えば、インクジェット方式に従って画像を形成する画像形成部としても良い。

次に、上記構成のような画像形成システム１０００のシート給送装置として、大容量デッキであるペーパデッキ３０００を例として取り上げ、ペーパデッキ３０００に関する実施例について説明する。

図２はカバーを取り外した状態でのペーパデッキ３０００の要部を示す斜視図である。

図１及び図２に示すように、ペーパデッキ３０００は、装置本体３０００ａと、装置本体３０００ａ内に収容された大容量デッキ収納庫６２と、シート給送装置３０とを有している。シート給送装置３０は、大容量デッキ収納庫６２内に積載・収容されたシートＳを画像形成部９０１に向けて送り出す。

シート給送装置３０は、通常のシートＳを積載する用紙積載台（シート積載台）６１と、用紙積載台６１に積載されたシートＳを送り出すピックアップローラ５１と、２つの分離搬送ローラ対３１ａ、３１ｂとを備える。分離搬送ローラ対３１ａは、フィードローラ１２ａとリタードローラ１３ａとから構成され、分離搬送ローラ対３１ｂは、フィードローラ１２ｂとリタードローラ１３ｂとから構成される。ピックアップローラ５１は、シート給送方向（矢印ｂ方向）の先端部の近傍に、用紙積載台６１上の最上位シートに適宜の力で圧接可能となるように配置されている。これにより、ピックアップローラ５１は、用紙積載台６１の上方に設けられ、上昇した用紙積載台６１に積載されたシートＳの最上位シートと当接して矢印ｂ方向に給送する。

用紙積載台６１は、シートが積載可能で、昇降モータ（不図示）を含む駆動機構（不図示）により昇降動作されるように支持されている。また、用紙積載台６１上側におけるピックアップローラ５１の上流側には上面検知センサ５０が配置されている。上面検知センサ５０は、用紙積載台６１の上方に位置して用紙積載台上のシートＳの上面６８を検知する。用紙積載台６１が最も下降した場合には、用紙積載台６１はシート給送装置３０のベース板６３に当接する。図１に点線８１で示すように、積載されるシートの量が減少した場合には、用紙積載台６１は上昇する。

大容量デッキ収納庫６２には、用紙積載台６１と、一対のサイド規制部材８０とを備えている。サイド規制部材８０は、用紙積載台６１に積載されたシートＳの給送方向（図２の矢印ｂ方向）と交差する（直交する）幅方向（図２の矢印ｈ方向）の側端位置８０ａ、８０ｂを規制可能、且つ双方が幅方向に移動可能に構成されている。一対のサイド規制部材８０は、仕様上対応した全てのシートサイズ幅までスライドして、用紙積載台６１上のシートＳをガイド可能となるように構成されている。即ち、サイド規制部材は、シートの幅方向に移動可能に支持されて、積載されたシートＳの両端部に当接してシートＳの両側位置を規制する。なお、図２中の符号８６は、用紙積載台６１上のシートＳの前端部を規制する前端規制部である。

この実施例では、上述のようにピックアップローラ５１が用紙積載台上のシートＳの最上位のシートに適正な力で圧接可能となるように構成されている。用紙積載台６１上のシートＳは、所定のタイミングで昇降動作して回転するピックアップローラ５１と分離搬送ローラ対３１ａ、３１ｂとにより１枚ずつ分離給送される。なお、この分離作用を生じさせシートを給送する構成については、図面を参照して後で詳述する。

ペーパデッキ３０００の画像形成装置９００との接続部１４には、ペーパデッキ３０００側から画像形成装置９００側のプレレジストローラ対１３０にシートＳを送り出す接続搬送路３２が配置されている。

また、用紙積載台６１上のシートＳの後端部を規制するように後端規制部材８７が配置されている。後端規制部材８７は、シート給送方向（矢印ｂ方向）と平行な方向に移動可能に支持されて、シートＳの後端位置を規制している。後端規制部材８７は、用紙積載台６１の中央部に形成された位置決め長穴部６１ａ（図２）に沿って移動させられる。

ここで、分離搬送ローラ対３１ａ、３１ｂによるシートの分離機構について説明する。

・シート分離機構の詳細
図２に示すように、ピックアップローラ５１が駆動モータ（不図示）により駆動されて、シートＳを給送する方向（矢印ａ方向）に回転すると、最上位のシートＳが矢印ｂ方向に送り出される。これにより、シートＳは、ピックアップローラ５１の出口側に隣接している２つの分離搬送ローラ対３１ａ、３１ｂがシートを挟持するニップ部に当接する。

図３はシート給送装置における重送防止機構の構成を示す側断面図である。

図３に示すように、ピックアップローラ５１によって給送されるシートＳは複数枚であるのが普通であるが、前端規制部８６によりで所定量以上の重送は生じないようになっている。

さて、分離搬送ローラ対３１ａ、３１ｂをそれぞれ構成するフィードローラ１２ａ、１２ｂはシートの搬送方向（図３の矢印ｃ方向）に回転するが、リタードローラ１３ａ、１３ｂはシートの搬送方向とは逆方向（図３の矢印ｄ方向）に回転する。これらのローラの回転力は、フィードローラ１２ａ、１２ｂを駆動するモータ（不図示）、リタードローラ１３ａ、１３ｂを駆動するモータ（不図示）により与えられる。これらのモータは別々の独立したモータでも良いし、１つのモータがギヤとクラッチを介して両方のローラに駆動力を伝達する構成でも良い。

フィードローラ１２ａ、１２ｂのローラ軸１７は、シート給送装置３０に対して、その位置が固定されている。これに対し、リタードローラ１３ａ、１３ｂの回転軸１８は、シート給送装置３０に対してその位置が上下方向に所定範囲で移動可能に取り付けられている。そして、リタードローラ１３ａ、１３ｂは、スプリングによりフィードローラ１２ａ、１２ｂの方向に付勢されており、フィードローラ１２ａ、１２ｂに所定圧で接触している状態になっている。

リタードローラ１３ａ、１３ｂの回転軸１８には、トルクリミッタ１６を介して回転力が伝えられる。従って、リタードローラ１３ａ、１３ｂ、即ち、それに直結されている回転軸１８に所定値以上のトルクがかかるとトルクリミッタ１６がスリップして、回転軸１８は従動回転状態となる。

ピックアップローラ５１によって複数枚のシートＳが２つの分離搬送ローラ対３１ａ、３１ｂまでに給送されると、フィードローラ１２ａ、１２ｂによって最上部のシートＳが１枚分離されて給送方向の下流側へ搬送される。一方、他のシートＳはリタードローラ１３によって用紙積載台６１上に送り戻される。これは、フィードローラ１２ａ、１２ｂとシートＳとの間、及び、リタードローラ１３ａ、１３ｂとシートＳとの間の摩擦力の方が、シートＳ同士の摩擦力よりも大きく設定されていること等による。

また、ピックアップローラ５１によって１枚のシートＳが分離搬送ローラ対３１ａ、３１ｂまで給送されると、シートＳはフィードローラ１２ａ、１２ｂによって給送方向の下流側へ搬送される。この場合、リタードローラ１３ａ、１３ｂの回転軸１８に所定値以上のトルクがかかるので、回転力はトルクリミッタ１６で断たれ、リタードローラ１３ａ、１３ｂはフィードローラ１２ａ、１２ｂに従動回転（矢印ｄとは反対方向）する。

・分離ローラ対の設置場所
前述のように、従来技術では、サイド規制部材８０ａ、８０ｂと合わせて仕様上対応可能な全てのサイズのシートで分離機能を発揮させる為に１対の分離ローラ対だけを、シートの幅方向に関しシートの中央部に設けていた。これに対して、この実施例では、図２に示すように、２つの分離搬送ローラ対３１ａ、３１ｂをサイド規制部材８０ａ、８０ｂと一体的に設けている。このようにすることで、シート幅方向に関しシート端部から一定の距離において複数個所（少なくとも２か所）で分離機構を作用させることができる。この場合、対応可能な最小サイズのシートを給送する場合、これら２つの分離ローラ対が互いに接触しないように、これら２つのローラ対は設けられる。

従来技術のようなシート幅方向に関しシート中央部のみに分離機構を備える構成では１つの分離ローラ対が引き剥がすべきシートへの接触面積が大きくなるが、その分離ローラ対を複数設けることで、分離ローラ対当たりのシートへの接触面積を小さくできる。また、シート幅方向に関しシート端部から一定の距離において分離させることで、シート給送方向（矢印ｂ方向）と交差（直交）する方向（シート幅方向）の端部に他のシートとの間で隙間を作ることができる。これにより、シートとシートとの間に空気が入りやすくなり、シート同士の分離を促す効果がある。

以上の構成を有するペーパデッキ３０００から給送され、或いは、前述した第１〜第４シート給送装置１００１〜１００４の何らかからシートＳが給送されると、シートＳの先端は、プレレジストローラ対１３０のニップ部に突き当たる。プレレジストローラ対１３０は、一対の対向ローラで構成されて、駆動モータ（不図示）により図２中の矢印ｄの方向に回転可能に、シートＳの搬送路上に配置されている。プレレジストローラ対１３０のニップ部に一旦突き当たったシートＳは、給送タイミングに合わせて回転するプレレジストローラ対１３０により、画像形成装置９００内部へと搬送される。

従って以上説明した実施例に従えば、シートの分離能力を向上させることができる。

なお、以上説明した実施例では、シート幅方向に関してシート端部に近い箇所にそれぞれ、サイド規制部材と連動する分離ローラ対を設ける構成としたが、本発明はこれによって限定されるものではない。例えば、分離ローラ対をそのシート端部に設けても良いし、シート中央部にも分離ローラ対を追加で設けるようにしても良い。

さらに、分離ローラ対をサイド規制部材に固定的に設けるのではなく、シート幅方向（図２の矢印ｈ方向）に独立して移動可能な構成としても良い。そして、この場合、ユーザが入力したシートサイズや、シートサイズを検知するセンサによって検知したサイズに基づいて、シート端部から所定距離の位置に分離ローラ対を移動するようにしても良い。

ここで、ユーザによるシートサイズの入力は、画像形成装置（ＬＢＰ）９００に設けられた操作パネルを介して、又は、画像形成装置（ＬＢＰ）９００を接続するホストコンピュータ（例えば、ＰＣ）によりなされる。また、シートサイズを検知するセンサはサイド規制部材８０ａ、８０ｂと後端規制部材８７の移動と連動するようになっているのが好ましい。しかしながら、これらの部材の動きとは独立に、シートサイズを計測するフォトインタラプタのようなものでも良い。

またさらに上述の実施例では、分離搬送ローラ対を用いる構成としたが、本発明はこれによって限定されるものではない。例えば、搬送されるシートの鉛直方向に下側からシートの下部に接触する摩擦係数の高い摩擦部材と、シートの上部に接触してシートを摩擦部材の方向に押圧して搬送する搬送ローラを用いて、搬送されるシートを分離する構成としても良い。

またさらに上述の実施例では、シートの幅方向に移動可能な分離ローラを積載手段の両側に設ける構成としたが、シートの幅方向に移動可能な分離ローラは少なくとも１つあれば良く、他方が固定となっている構成でも本発明に適用することができる。

１２ａ、１２ｂ フィードローラ、１３ａ、１３ｂ リタードローラ、
３０ シート給送装置、３１ａ、３１ｂ 分離搬送ローラ対、
５１ ピックアップローラ、６１ 用紙積載台、６２ 大容量デッキ収納庫、
８０ａ、８０ｂ サイド規制部材、８６ 前端規制部材、８７ 後端規制部材

Claims (12)

1. シートを積載可能な積載手段と、
   前記積載手段に積載されたシートを給送する給送手段と、
   前記給送手段によってシートにを分離作用を作用させる分離手段であって、前記分離手段は複数設けられており、複数の前記分離手段のうちの少なくとも１つが、前記積載手段に積載されたシートのサイズに応じて、前記給送手段の給送方向に交差する幅方向に移動可能な前記分離手段とを有することを特徴とするシート給送装置。
2. 前記分離手段が前記幅方向に関して、前記積載手段の中央線を中心として線対称な位置にそれぞれ設けられ、前記積載手段に積載されたシートの端部から前記シートの中央へ向かう方向にそれぞれ移動することを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
3. 前記幅方向に関して前記積載されたシートの両端をそれぞれ、規制する規制手段をさらに有し、
   前記規制手段は、前記積載手段に積載されるシートのサイズに応じて前記幅方向に移動可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載のシート給送装置。
4. 前記分離手段は、前記規制手段に設けられ、
   前記規制手段の移動に連動することを特徴とする請求項３に記載のシート給送装置。
5. 前記分離手段は、前記幅方向に関して前記積載手段に積載されたシートの端部の位置、又は、前記積載手段に積載されたシートの端部から前記シートの中央へ向かう方向に予め定められた距離だけ離れた位置に前記分離作用を作用させるように設けられることを特徴とする請求項４に記載のシート給送装置。
6. 前記分離手段は、前記幅方向に関して複数、設けられ、前記積載手段に積載可能な最小サイズのシートが積載された場合において、互いに接触しないようにそれぞれ設けられることを特徴とする請求項４又は５に記載のシート給送装置。
7. 前記幅方向に関する前記積載手段の中央部に、前記給送手段によって給送されたシートに分離作用を作用させる第２の分離手段をさらに備えることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載のシート給送装置。
8. 前記分離手段は、ユーザにより入力されるシートのサイズ、又は、センサにより検知されたシートのサイズに基づいて、移動することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシート給送装置。
9. 前記分離手段は、前記給送方向にシートを搬送する方向に回転する第１のローラと前記第１のローラと逆方向に回転する第２のローラとによって、シートを挟持し搬送することで前記シートに分離作用を作用させるものであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のシート給送装置。
10. 前記分離手段は、前記分離手段は前記給送方向にシートを搬送する方向に回転する第１のローラと、前記搬送されるシートの鉛直方向における下側から前記シートに接触する摩擦部材とを備え、前記第１のローラによって前記シートを前記摩擦部材の方向に押圧しながら搬送することで前記シートに分離作用を作用させるものであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のシート給送装置。
11. 請求項１乃至１０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給送されたシートに対して画像を形成する画像形成手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項１乃至１０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給送されたシートに対して画像を形成する画像形成装置と、を有することを特徴とする画像形成システム。

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