JP2022093948A - シート給送装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送部材からの異物の除去および回収、そして、シート束からのシートの分離を可能にするシート給送装置を提供することを課題とする。【解決手段】用紙束ＰＡを積載する用紙トレイ２１と、用紙Ｐを搬送する給紙コロ２３およびリバースコロ２９と、エアを供給するエア供給装置２４と、エア案内部３０とを備えた給紙装置４であって、エア案内部３０は、用紙トレイ２１に積載された用紙束ＰＡの上部にエアを案内する第１案内部３３と、給紙コロ２３およびリバースコロ２９にエアを案内する第２案内部３４と、エア供給装置２４がリバースコロ２９の側から吸気する吸気部３５とを備えたことを特徴とする。【選択図】図４

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。

画像形成装置にはシート給送装置としての給紙装置が設けられる。給紙装置は、給紙トレイ（シート積載部）に、用紙（シート）の束である用紙束を積載する。そして、このような給紙装置として、用紙束の上部にエアを吹き付けて、用紙束から最上部の用紙を分離および搬送するエア給紙方式のものが存在する。

また給紙装置では、用紙を搬送する給紙ローラなどの搬送部材に紙粉等の異物が付着するという問題があった。

これに対して、特許文献１（特開２００４－１８１５９号公報）の給紙装置では、給紙ローラの近傍で給紙ローラに対向する位置に、ファンおよびダクトが設けられる。このファンからの送風により、ダクトを介して給紙ローラにエアを吹き付け、給紙ローラに付着した紙粉を取り除くことができる。また、このようにして取り除かれた紙粉は、給紙ローラの下方に配置されたトレイに溜るようになっている。

しかし特許文献１のファンは、前述した用紙束から最上部の用紙を分離するためのエアを吹き出す構成になっておらず、用紙分離のエアが必要な場合、上記ファンとは別にエア供給装置を設ける必要があった。また、特許文献１のようにトレイを搬送部材の下方に配置して異物を回収する構成は、レイアウト上の制約が大きく、装置の構成によっては、そもそもトレイを適切に配置できないという問題があった。

搬送部材からの異物の除去および回収、そして、シート束からのシートの分離を可能にするシート給送装置を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、シート束を積載するシート積載部と、シートを搬送する搬送部材と、エアを供給するエア供給装置と、エア案内部とを備えたシート給送装置であって、前記エア案内部は、前記シート積載部に積載された前記シート束の上部にエアを案内する第１案内部と、前記搬送部材にエアを案内する第２案内部と、前記エア供給装置が前記搬送部材の側から吸気する吸気部とを備えたことを特徴とする。

本発明のシート給送装置によれば、搬送部材からの異物の除去および回収、そして、シート束からのシートの分離が可能になる。

画像形成装置の概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る給紙装置の概略図である。 シャッターを第２位置に配置した状態の給紙装置の概略図である。 実施形態に係る給紙装置の概略図である。 画像形成装置の清掃モードを制御する制御構成を示すブロック図である。 清掃モード時の表示部の選択画面を示す図である。 清掃モードの手順を示すフローチャートである。 異なる実施形態の給紙装置の概略図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。以下の説明では、画像形成装置として電子写真方式のモノクロ画像形成装置について例示する。また、画像形成装置に設けられるシート給送装置として、シートとしての用紙を搬送する給紙装置を例示する。

図１に示すモノクロの画像形成装置１には、感光体ドラム１０が設けられている。感光体ドラム１０は、表面上に現像剤としてのトナーを担持可能なドラム状の回転体であり、図の矢印方向に回転する。感光体ドラム１０の周囲には、帯電ローラ１１と、現像ローラ７等を備えた現像装置１２と、クリーニングブレード１３等が設けられる。帯電ローラ１１は感光体ドラム１０の表面を一様に帯電させる。現像ローラ７は感光体ドラム１０の表面にトナーを供給する。クリーニングブレード１３は感光体ドラム１０の表面をクリーニングする。

感光体ドラム１０の上方には、露光部が配置されている。露光部が画像データに基づいて発したレーザ光Ｌｂが、ミラー１４を介して感光体ドラム１０の表面に照射される。

また、感光体ドラム１０に対向する位置には、転写チャージャを備えた転写手段１５が配置されている。転写手段１５は、感光体ドラム１０表面上の画像を用紙Ｐに転写する。

画像形成装置１の下部には、シート給送装置としての給紙装置４が設けられる。給紙装置４は、シート積載部としての給紙トレイ２１、搬送部材としてのピックアップコロ２２、および、給紙コロ２３、および、リバースコロ２９等を有する。給紙トレイ２１は用紙Ｐの束である用紙束ＰＡを収容する。ピックアップコロ２２は、給紙トレイ２１に積載された用紙束ＰＡの最上部の用紙Ｐ１を搬送路５へ搬出する。ピックアップコロ２２の搬送方向下流側には給紙コロ２３、リバースコロ２９が配置され、そのさらに下流側にレジストローラ対１６が配置されている。

定着装置９は、後述する加熱体によって加熱される定着ベルト１７、その定着ベルト１７を加圧可能な加圧ローラ１８等を有している。

以下、図１を参照して上記画像形成装置１の基本的動作について説明する。

印刷動作（画像形成動作）が開始されると、まず感光体ドラム１０が帯電ローラ１１によってその表面を帯電される。そして、画像データに基づいて露光部からレーザービームＬｂが感光体ドラム１０表面へ照射される。感光体ドラム１０の照射された部分の電位が低下して、静電潜像が形成される。静電潜像が形成された感光体ドラム１０には、現像装置１２から表面部分にトナーが供給され、静電潜像がトナー画像（現像剤像）として可視像化される。そして、転写後の感光体ドラム１０に残されたトナー等は、クリーニングブレード１３によって取り除かれる。

一方、印刷動作が開始されると、画像形成装置１の下部では、給紙装置４のピックアップコロ２２が回転駆動することによって、給紙トレイ２１に積載された用紙束ＰＡの最上部の用紙Ｐ１が搬送路５に送り出される。

搬送路５に送り出された用紙Ｐは、レジストローラ対１６によってタイミングを計られ、感光体ドラム１０表面上のトナー画像と向かい合うタイミングで転写手段１５と感光体ドラム１０との対向部である転写部へ搬送される。そして、転写手段１５による転写バイアス印加により、用紙表面にトナー画像が転写される。

トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置９へと搬送され、加熱されている定着ベルト１７と加圧ローラ１８とによって加熱および加圧されて、トナー画像が用紙Ｐに定着される。そして、トナー画像が定着された用紙Ｐは、定着ベルト１７から分離され、定着装置９の下流側に設けられた搬送ローラ対によって搬送され、装置外側に設けられた排紙トレイへと排出される。

次に、上記の給紙装置について、より詳細に説明する。

図２に示すように、給紙装置４は、給紙トレイ２１、ピックアップコロ２２、給紙コロ２３、リバースコロ２９、エア供給装置２４、エア案内部３０などを備える。エア案内部３０は、共通室３１と、切り替え部としてのシャッター３２と、第１案内部３３と、第２案内部３４と、後述する吸気部３５（図４参照）と、を備える。

図２に示すように、給紙トレイ２１は上下動することができる。給紙トレイ２１は、検知機構により、給紙トレイ２１上に積載した用紙Ｐの枚数が減少したことが検知されると（用紙束ＰＡの高さが低くなったことが検知されると）、それに合わせて上昇する。これにより、用紙束ＰＡの最上部の用紙Ｐ１を一定の高さに維持できる。

給紙コロ２３は、給紙モータの駆動力によって回転する。リバースコロ２９は、給紙コロ２３の回転に伴って従動回転する。ピックアップコロ２２によって搬送されてきた用紙Ｐは、これらのコロ同士のニップ部で挟持され、給紙コロ２３およびリバースコロ２９の回転動作により、さらに下流側へ搬送される。

また、リバースコロ２９は、給紙コロ２３の給紙モータとは異なる駆動機構により、給紙コロ２３と逆方向に回転できる。ピックアップコロ２２によって複数の用紙Ｐが重なって搬送された場合には、給紙コロ２３が最上部の用紙Ｐ１を下流側へ搬送すると共に、リバースコロ２９の回転動作により、リバースコロ２９側の用紙Ｐを給紙トレイ２１側へ戻すことができる。これにより、給紙装置４が、最上部の用紙Ｐだけを分離してさらに下流側へ搬送できる。

第１案内部３３は、エア供給装置２４から吹き出されたエアを用紙束ＰＡの上部に案内する。第１案内部３３は、第１流路３３ａと、第１連通口３３ｂと、第１吹出口３３ｃとを有する。第１流路３３ａは、その一方の端部に設けられた第１連通口３３ｂを介して共通室３１に連通する。第１流路３３ａの他方の端部に第１吹出口３３ｃが設けられる。第１吹出口３３ｃは、給紙トレイ２１に積載された用紙束ＰＡの上部に向けて開口している。

第２案内部３４は、エア供給装置２４から吹き出されたエアを給紙コロ２３およびリバースコロ２９側へ案内する。第２案内部３４は、第２流路３４ａと、第２連通口３４ｂと、第２吹出口３４ｃとを有する。第２流路３４ａは、その一方の端部に設けられた第２連通口３４ｂを介して共通室３１に連通する。第２流路３４ａの他方の端部に第２吹出口３４ｃが設けられる。第２吹出口３４ｃは給紙コロ２３およびリバースコロ２９に向けて開口している。

シャッター３２は、駆動機構の駆動力により図２の左右方向に往復運動できる。この往復運動により、図２に示す第１位置と図３に示す第２位置とを往復できる。図２に示すように、第１位置に配置されたシャッター３２は、第１連通口３３ｂを開放し、第２連通口３４ｂを塞ぐ。図３に示すように、第２位置に配置されたシャッター３２は、第１連通口３３ｂを塞ぎ、第２連通口３４ｂを開放する。

給紙装置４から搬送路５（図１参照）へ用紙Ｐを供給する際には、シャッター３２が図２に示す第１位置に配置される。この状態で、エア供給装置２４から送り出されたエアは、共通室３１から第１連通口３３ｂ、第１流路３３ａ、そして第１吹出口３３ｃを介して用紙束ＰＡの上部に吹き付けられる。これにより、用紙束ＰＡの最上部の用紙Ｐ１が用紙束ＰＡから分離され、ピックアップコロ２２、そして、給紙コロ２３およびリバースコロ２９により搬送路へ送り出される。

一方、後述する清掃モード時など、給紙コロ２３およびリバースコロ２９から異物を取り除く際には、シャッター３２が図３に示す第２位置に配置される。この状態で、エア供給装置２４から送り出されたエアは、共通室３１から第２連通口３４ｂ、第２流路３４ａ、そして第２吹出口３４ｃを介して、給紙コロ２３およびリバースコロ２９に吹き付けられる。これにより、給紙コロ２３およびリバースコロ２９の外周面に付着した紙粉などの異物を取り除くことができる。

次に、給紙装置４に設けられた吸気部の構成について、図４を用いて説明する。

図４に示すように、吸気部３５は、吸気路３５ａと、吸気口３５ｂと、第３連通口３５ｃと、フィルター３６と、風速計３７とを有する。

吸気路３５ａは、その一方の端部に吸気口３５ｂが設けられ、他方の端部に第３連通口３５ｃが設けられる。吸気路３５ａは、第３連通口３５ｃを介してエア供給装置２４に連通する。吸気路３５ａの途中に風速計３７が設けられる。

吸気口３５ｂは、給紙コロ２３およびリバースコロ２９の重力方向下側に設けられ、給紙コロ２３およびリバースコロ２９の側に開口している。吸気口３５ｂには、リバースコロ２９側にフィルター３６が設けられる。

エア供給装置２４は、前述のように第２案内部３４を介して給紙コロ２３およびリバースコロ２９にエアを吹き付ける動作を行うと共に、第３連通口３５ｃ、吸気路３５ａ、吸気口３５ｂ、そしてフィルター３６を介して、給紙コロ２３およびリバースコロ２９側から吸気する動作（以下、これらの動作を清掃動作とも呼ぶ）を行う。この吸気動作により、エアの吹き付けにより給紙コロ２３あるいはリバースコロ２９の表面から取り除かれた紙粉などの異物を、フィルター３６に付着させることができる。そして、フィルター３６を定期的に清掃あるいは交換することで、給紙コロ２３およびリバースコロ２９から取り除いた異物を回収することができる。従って、第２案内部３４を介したエアの吹き付けにより給紙コロ２３およびリバースコロ２９から取り除いた異物が、再び給紙装置４の各部やその周辺部などに付着することを防止できる。

以上のように本実施形態では、一つのエア供給装置２４により、用紙束ＰＡから用紙Ｐを分離するためのエアの吹き付け、および、給紙コロ２３およびリバースコロ２９から異物を取り除くためのエアの吹き付け、そして、給紙コロ２３およびリバースコロ２９から取り除いた異物の回収のための吸気動作をすべて実施できる。従って、それぞれに専用のエア供給装置を設ける構成の給紙装置と比較すると、給紙装置の小型化や低コスト化を実現できる。

また吸気口３５ｂにフィルター３６を設けることで、異物の回収を効率的にできると共に、吸気路３５ａを介してエア供給装置２４に異物が入り込むことを防止し、エア供給装置２４の故障を防止できる。

また吸気動作時には、風速計３７により吸気路３５ａ内の風速を計測する。これにより、風速計３７の風量が低下した際には、フィルター３６に一定量の異物が付着したと判断できる。従って、画像形成装置１の表示部５１（図５参照）によりフィルターの交換時期を報知する等して、適切なタイミングでフィルター３６の交換が可能である。従って、エア供給装置２４による吸気動作を安定させ、異物の回収を安定して行うことができる。

次に、清掃動作を実施する清掃モードに関する画像形成装置の制御構成を、図５のブロック図を用いて説明する。

図５に示すように、画像形成装置１は、制御部５０、表示部５１、シャッター駆動部５２、給紙モータ５３等を備える。本実施形態では、制御部５０が画像形成装置１に設けられるものとしたが、給紙装置４に設けられていてもよい。

制御部５０は、表示部５１に必要な情報を表示させることができる。制御部５０は、シャッター駆動部５２を駆動して、シャッター３２を前述の第１位置および第２位置のいずれかの位置へ移動させることができる。制御部５０は、給紙モータ５３を駆動して、給紙コロ２３を回転させることができる。制御部５０は、エア供給装置２４にエアの吹き付け、および吸引動作を実施させることができる。

図６は清掃モードを開始する際に、表示部５１に表示される選択画面の一例を表示している。本実施形態では、表示部５１は操作部を兼ねたタッチパネルである。ただし、キーボタン等を有する操作部が別途設けられた構成であってもよい。

図６に示すように、清掃モードを開始する際には、「風量」、「吹付け時間」、「給紙コロ駆動」の３項目について設定する。「風量」は、エア供給装置２４により吹き出すエアの強弱を選択する項目である。「吹付け時間」は、エア供給装置２４（図４参照）によるエアの吹付け時間を選択する項目である。「給紙コロ駆動」は、清掃動作時の給紙コロ２３の回転動作の有無を選択する項目である。清掃動作において、「給紙コロ駆動」をＯＮにした場合、リバースコロ２９は給紙コロ２３の回転動作に伴って従動回転する。

給紙コロ２３を回転させながら清掃動作を実行することで、給紙コロ２３およびリバースコロ２９の全周にエアを吹き付けて異物を取り除くことができる。また、「風量」、「吹付け時間」、「給紙コロ駆動」の各項目を上記のように変更可能とすることで、異なる複数の条件で清掃動作を実施することができる。

次に、清掃モードを実行した場合の手順について、図７のフローチャートを用いて説明する。

図７に示すように、清掃モードを開始すると、まず、制御部５０がシャッター３２を第２位置へ移動させる（ステップＳ１）。そして、制御部５０はエア供給装置２４にエアの吹き付けおよび吸引動作を実施させる（ステップＳ２）。「給紙コロ駆動」がＯＮの設定の場合には、制御部５０は給紙モータ５３を駆動させる（ステップＳ３、Ｓ４）。

上記の動作を、設定された「吹付け時間」である時間Ａ〔ｓ〕だけ継続する（ステップＳ５）。

そして、上記時間経過後、「給紙コロ駆動」がＯＮの設定の場合には、制御部５０は給紙モータ５３を停止させる（ステップＳ６、Ｓ７）。また、制御部５０はエア供給装置２４によるエアの吹き付け、および、吸引動作を停止させる（ステップＳ８）。最後に、制御部５０はシャッター３２を第１位置へ移動させる（ステップＳ９）。以上により、清掃モードが終了する。

次に、異なる実施形態の給紙装置を、図８を用いて説明する。

図８（ａ）に示すように、本実施形態では、第２案内部３４が、第２吹出口３４ｃを有する第２吹出口部３９を着脱できる。より詳細には、第２吹出口部３９は第２流路３４ａの一部を構成しており、第２吹出口部３９は、第２流路３４ａのその他の部分に対して着脱される。

本実施形態では、第２吹出口部３９を取り外すことで、第２吹出口３４ｃ表面や第２流路３４ａ内に付着した紙粉などの異物を取り除くことができる。また、第２吹出口部３９を交換することができる。従って、第２案内部３４のメンテナンス性が向上する。また図８（ｂ）に示すように、第２吹出口部３９の交換により、第２吹出口３４ｃの吹き出し角度を変更することが可能になる。

また、第１案内部３３は、第１吹出口３３ｃを有する第１吹出口部３８を着脱できる。これにより、上記の第２案内部３４と同様、第１案内部３３のメンテナンス性が向上すると共に、第１吹出口３３ｃの吹き出し角度を変更することが可能になる。

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。

本発明に係る画像形成装置は、図１に示すモノクロ画像形成装置に限らず、カラー画像形成装置や、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であってもよい。また、本発明に係る画像形成装置はインクジェット方式の画像形成装置であってもよい。

シートとしては、用紙Ｐ（普通紙）の他、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ、ＯＨＰシート、プラスチックフィルム、プリプレグ、銅箔等が含まれる。

以上の実施形態では、第１案内部および第２案内部が、それぞれエアが流れる流路および吹出口を有しており、これらによってエアの吹き出す方向を分岐させる構成を例示した。しかし、例えば第１案内部および第２案内部が吹出口のみを有し、吹出口のみによってその吹き出す方向を分岐させる構成であってもよい。

１ 画像形成装置
４ 給紙装置（シート給送装置）
２１ 給紙トレイ（シート積載部）
２２ ピックアップコロ（搬送部材）
２３ 給紙コロ（搬送部材）
２４ エア供給装置
２９ リバースコロ（搬送部材）
３０ エア案内部
３２ シャッター（切り替え部）
３３ 第１案内部
３３ｃ 第１吹出口
３４ 第２案内部
３４ｃ 第２吹出口
３５ 吸気部
３５ａ 吸気路
３５ｂ 吸気口
３６ フィルター
３７ 風速計
３８ 第１吹出口部
３９ 第２吹出口部
Ｐ 用紙（シート）
Ｐ１ 用紙束の最上部の用紙
ＰＡ 用紙束（シート束）

特開２００４－１８１５９号公報

Claims (9)

1. シート束を積載するシート積載部と、
   シートを搬送する搬送部材と、
   エアを供給するエア供給装置と、
   エア案内部と、を備えたシート給送装置であって、
   前記エア案内部は、前記シート積載部に積載された前記シート束の上部にエアを案内する第１案内部と、前記搬送部材にエアを案内する第２案内部と、前記エア供給装置が前記搬送部材の側から吸気する吸気部とを備えたことを特徴とするシート給送装置。
2. 前記吸気部は、吸気口と、前記吸気口と前記エア供給装置との間に設けられる吸気路と、前記吸気路内に設けられたフィルターとを備えた請求項１記載のシート給送装置。
3. 前記吸気路内に風速計をさらに備えた請求項２記載のシート給送装置。
4. 前記エア供給装置から前記第１案内部あるいは前記第２案内部へのエアの切り替えをする切り替え部をさらに備えた請求項１から３いずれか１項に記載のシート給送装置。
5. 前記エア供給装置が、前記第２案内部を介して前記搬送部材へ前記エアを吹き付け時に、前記搬送部材が駆動する請求項１から４いずれか１項に記載のシート給送装置。
6. 前記エア供給装置により装置内の異物を取り除く清掃モードを備え、
   前記清掃モード時の前記エア供給装置の風量あるいは前記エアの吹付け時間の少なくともいずれか一つを外部から選択可能である請求項１から５いずれか１項に記載のシート給送装置。
7. 前記第１案内部は、前記シート束の上部にエアを吹き出す第１吹出口を有する第１吹出口部を備え、
   前記第１吹出口部が着脱できる請求項１から６いずれか１項に記載のシート給送装置。
8. 前記第２案内部は、前記搬送部材にエアを吹き出す第２吹出口を有する第２吹出口部を備え、
   前記第２吹出口部が着脱できる請求項１から７いずれか１項に記載のシート給送装置。
9. 請求項１から８いずれか１項に記載のシート給送装置を備えた画像形成装置。

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