JP3662385B2 - 用紙搬送装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、用紙搬送装置に関するもので、より具体的には、例えば印刷機や複写機等の画像形成装置で画像形成された用紙をトレイに向けて排出するための用紙搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、一般的な印刷機を示している。同図に示すように、印刷機本体１の一方の側面に給紙台２が設置され、その給紙台２の上に用紙が積載される。係る用紙３は、印刷機本体１の搬入側に設けられた呼び出しローラ４により、印刷機本体１内に呼び込まれるとともに、上下一対の分離ローラ５により最上方の一枚の用紙のみが分離されて印刷機本体１の内部に給紙される。そして、その給紙された用紙は、レジストローラ６，インク転写ドラム７を通過することにより孔版印刷される。この印刷された用紙は、用紙搬送装置８にて搬送され、印刷機本体１の側面（給紙台２とは反対側）に設置されたトレイ９に排出される。
【０００３】
印刷機の場合には、用紙上に印刷したインクが排出する際には乾燥しきらないこともあり、バキュームコンベア（サクションベルト）を用い、非印刷面のみに接触して搬送するようにしている。よく知られているように、バキュームコンベアは、たとえば搬送面の両側に配置された一対の搬送ベルト８ａと、その一対の搬送ベルト８ａ間の下方に配置されたバキュームファン８ｂを備え、そのバキュームファン８ｂを動作させることにより吸引力を発生させ、印刷された用紙を吸引して搬送ベルト８ａに吸着保持させる。そして、搬送ベルト８ａが回転駆動することにより、その吸着した用紙を搬送し、トレイ９に向けて排出するようになっている。
【０００４】
さらに、用紙搬送装置を構成するバキュームコンベアは、図示するようにバキュームファン８ｂを搬送ベルト８ａの前後方向の中央位置に設置していた。これは、搬送面の全域にわたってできるだけ均等に吸引力が発生するようにするためである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の用紙搬送装置８は、搬送方向に沿った吸引力の分布をみると、バキュームファン８ｂを設置した中央が最も強くなり、前後方向両端に行くに従って徐々に弱くなる。また、バキュームファン８ｂによる吸引力が発生している領域と用紙との接触面積が小さくなると、当然のことながら用紙に対する吸引能力（保持力）は、小さくなる。そして、用紙をしっかりと吸着していないと、搬送ベルトが回転してもその回転力が効率よく伝わらず空回りすることになり、搬送力が小さくなる。
【０００６】
その結果、用紙の後端が搬送路の中間点、すなわち、バキュームファン８ｂの設置位置をすぎると、吸引力の小さい領域にのみ用紙が存在することになり、搬送力が急激に減少する。さらには、用紙の前端が、搬送装置の前端より前方に進むと、吸引力が発生している領域と用紙との接触面積が小さくなることから、やはり搬送力が減少する。そして、そのように搬送力が小さくなると、用紙が失速したり、排紙不良となるおそれがある。また、所望距離だけ飛ばすことができず、きれいに整合された状態でトレイに積載収納することができなくなる。
【０００７】
本発明は、上記した背景に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、上記した問題を解決し、所望の搬送力を用紙に対して最後まで与えることができ、確実に排紙することができる用紙搬送装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明に係る用紙搬送装置は、画像形成装置で画像形成された用紙を搬送するとともに、トレイに排出する用紙搬送装置であって、搬送方向に複数のバキューム穴が形成された搬送ベルトと、その搬送ベルトに前記用紙を吸着させるための吸引力を発生する吸引力発生手段とを備えたものを前提とする。そして、前記搬送ベルトの排出側で前記吸引力が大きくなるように、前記吸引力発生手段を、搬送方向の中央よりも搬出側に設置した。なお、本発明で言う「吸引力が大きくなる」とは、相対的なものであり、搬入側や搬送方向中央部位における吸引力よりも大きくなることを意味する。
【００１０】
前記搬送ベルトに複数の第１バキューム穴を形成する。また、搬送ベルトの搬送面の下側には、ガイド板を配置するとともに、そのガイド板には、前記搬送ベルトと重なる部位に複数の第２バキューム穴を形成する。そして、前記吸引力発生手段によって発生する吸引力は、前記第１，第２バキューム穴が重合する領域により形成される開口を介して搬送ベルト上の用紙に作用して吸着するようにすることを前提とし、さらに、前記両バキューム穴が重合する領域により形成される開口の面積が、搬出側を大きくするようにし、前記第２バキューム穴は、その幅を搬入側より搬出側で大きくするか、前記第１バキューム穴の１つに重合する数が搬出側では複数になるように配置することにより、記両バキューム穴の重合する領域により形成される開口の面積が、搬出側を大きくするように構成してもよい。
【００１１】
さらには、排出側の上方にエア吹き出し手段を設け、用紙を搬送ベルト側に付勢するようにしてもよい。
【００１２】
さらにまた、前記搬送ベルトが掛け渡されたプーリのうち、搬出側に位置するプーリに複数の切り欠きを設け、その切り欠きを介して前記吸引力発生手段にて発生される吸引力を用紙に与えられるようにしてもよい等、各種の方式を採ることができる。
【００１３】
上記した各構成を採り、搬送ベルトの搬出側の吸引力が強くなると、用紙の後端が搬送方向中央をすぎ、吸引力を受ける接触面積が少なくなっても所望の吸引力を受けて搬送ベルトに吸着される。よって、搬送ベルトの回転に伴い用紙も搬送されるので、所望の搬送力を最後まで用紙に与えることができる。その結果、搬送力不足によって、用紙が失速したり、排紙不良となることがない。そして、所望距離だけ飛ばすことができ、きれいに整合された状態でトレイ等に積載収納することができる。
【００１４】
一方、搬入側は相対的に吸引力が弱くなる。従って、仮に用紙搬送装置の上流側の搬送経路を進む用紙の搬送速度と、本発明の用紙搬送装置の搬送速度に差があった場合には、上記したように搬入側の吸引力が弱いので、上流側の搬送手段の搬送速度が優先することになる。つまり、仮に本発明の用紙搬送装置の搬送速度が遅くしかも搬入側の吸引力も強いとすると、用紙搬送装置と上流側の搬送経路の両方にまたがった状態の用紙は、用紙搬送装置側に位置する用紙の前半部分はゆっくり進み、用紙の後半部分は早く進むことになる。その結果、用紙の中央部分が持ち上がったりしてゆがむことになる。しかし本発明では、上記したように搬入側の吸引力を弱くしているため、係る事態を生じることはなく、スムーズな移動が確保できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る用紙搬送装置が実装される画像形成装置の一態様としての孔版式の印刷機の概略構成を示している。同図に示すように、本形態では、用紙搬送装置１０は、印刷機本体１の内部に内蔵されており、印刷機本体の一部を構成している。そして、図１と図９を比較すると明らかなように、用紙搬送装置１０以外の印刷機本体１の構成は、従来のものと同様であるので、同一符号を付しその詳細な説明を省略する。
【００１６】
また、用紙搬送装置１０の基本的な構成、つまり、搬送面の両側に配置された一対の搬送ベルト１１と、その一対の搬送ベルト１１間の下方に配置されたバキュームファン１２を備え、そのバキュームファン１２を動作させることにより発生する吸引力により、排出される用紙を吸引して搬送ベルト１１に吸着保持させるようにしたバキュームコンベアから構成される点では従来と同様である。
【００１７】
ここで本発明では、まずバキュームファン１２の設置位置を搬送方向の中央よりも搬出側に設置している。より具体的には、図２，図３に拡大して示すように、用紙搬送装置１０の搬出側端部に配置している。これによりバキュームファン１２の上方に位置する搬送路の排出側が最も吸引力が大きくなり、搬入側が最も吸引力が小さくなる。つまり、搬送方向に沿って徐々に吸引力が大きくなるような吸引力特性を有する。
【００１８】
さらに各部の構成について詳述すると、まず、用紙搬送装置１０のほぼ全面にわたるように平板状のガイド板１３を水平に設置し、そのガイド板１３の下面所定位置に、上部開口したケース１４を装着している。そして、ケース１４の底面の搬出側端にバキュームファン１２を取り付けている。このケース１４の底面のうちバキュームファン１２を取り付けた部分が開口され、ケース１４内の空気をバキュームファン１２にて吸引し、外部下方に排気することができるようになっている。
【００１９】
また、前記ガイド板１３とケース１４により仕切られる空間内及び上面に搬送ベルト１１が配置される。つまり、搬送装置の入口側に駆動軸１５を設け、その駆動軸１５に所定間隔を置いて駆動プーリ１６を２個設ける。駆動軸１５は、図示省略の駆動モータから回転力を受け、所定の速度で回転駆動する。また、搬送装置の出口側には、前記ケース１４内に挿入配置されるとともに、両端がそのケース１４の側面に対して回転可能に軸受け支持されるようにして従動軸１７を設ける。そしてその従動軸１７に従動プーリ１８を２個設ける。これにより、従動プーリ１８もケース１４内に配置される。また従動プーリ１８の設置間隔は、駆動プーリ１６の設置間隔と一致させている。
【００２０】
一方、従動プーリ１８に対向するガイド板１３の部位は、凹状に切り欠かれた開口部１３ａとなり、その開口部１３ａを介して従動プーリ１８が露出する。そして、対応する駆動プーリ１６と従動プーリ１８に掛け渡すようにして搬送ベルト１１が取り付けられる。図示しない駆動手段により駆動軸１４が回転すると、同一速度で駆動プーリ１６が回転するのでそれに追従して両搬送ベルト１１ひいては従動プーリ１８も同期して回転する。この時、搬送ベルト１１は、従動プーリ１８に掛け渡されるとともに、上記した開口部１３ａよりガイド板１３の上側に導かれる。これにより、ガイド板１３の上に位置する搬送ベルト１１が、用紙と接触可能となり搬送力を与えるようになる。また、ガイド板１３の上面は搬送ベルト１１に接触した状態となっており、搬送ベルト１１間に位置するガイド板１３の上面も用紙を受けるガイド面となっている。
【００２１】
搬送ベルト１１には、複数の第１バキューム穴１１ａが形成されている。この第１バキューム穴１１ａは、同一の直径の円形からなり、２列に並びしかも交互に規則正しく配置されている。さらに、ガイド板１３の搬送ベルト１１に対向する位置には、第２バキューム穴１３ｂを形成している。この第２バキューム穴１３ｂは、細長なスリット状となり、第１バキューム穴１１ａの配置方向の中心に沿って形成される。そして、第１バキューム穴１１ａと第２バキューム穴１３ｂの重合部分が実際に開口する領域となる。よって、上記したようにバキュームファン１２によりケース１４内の空気を吸引し外部に排出すると、それにつれて上方に開口された両バキューム穴１１ａ，１３ｂの重合部分から、ガイド板１３の上方空間の空気がケース１４内に引き込まれる。これにより、その重合部分に吸引力が発生し、搬送ベルト１１上に位置する用紙が吸着保持され、搬送ベルト１１の回転とともに搬送されるようになる。
【００２２】
ここで本形態では、第２バキューム穴１３ｂのスリット幅を場所により異ならせている。つまり、搬入側の第２バキューム穴１３ｂのスリット幅ｗは狭くし、搬出側の第２バキューム穴１３ｂのスリット幅ｗ′は広くするようにしている。その結果、幅の広い搬出側の吸引力が、搬入側よりも強くなる。
【００２３】
このように本形態では、バキュームファン１２の設置位置を搬出側にずらすとともに、ガイド板１３に形成する第２バキューム穴１３ｂの幅を搬出側の方を広くすることによって、搬送ベルト１１の排出側で吸引力が大きくなり、最後まで確実に用紙を吸着保持し、十分な搬送力を最後まで用紙に与えて所望の状態で排出することができる。
【００２４】
さらに本形態では、搬出側に配置された従動プーリ１８に複数の切欠部１８ａを設けている。この切欠部１８ａは、円周方向に沿って形成した凹溝により構成されている。つまり、その切欠部１８ａの部分の外径が小さくなっている。これにより、その切欠部１８ａと搬送ベルト１１に形成した第１バキューム穴１１ａとが重合する部分でも、吸引可能となる。その結果、従来であれば吸引力が発生しない従動プーリ１８の部分まで、すなわち、搬送路の最終排出端位置まで吸引力を発生させることができ、より確実に用紙を搬送し排出することができる。
【００２５】
なお、図３に示す符号１９はケリダシローラであり、周縁がノコギリ刃状となり、用紙の後端縁に引っかけてトレイに向けて送り出すためのものである（形状は図４参照）。各ケリダシローラ１９は、従動軸１７上に、２つのプーリ１８の各内側に位置して設けられ、その外周部の一部は搬送ベルト１１より上方に突出するようになっている。
【００２６】
なお、本実施の形態では、第２バキューム穴１３ｂの幅を変えることにより両バキューム穴１１ａ，１３ｂが重合して開口される面積を搬出側が大きくするようにしたが、本発明はこれに限ることはなく、たとえば幅は同じで本数を変える（たとえば搬入側では１つの第１バキューム穴に対して１つの第２バキューム穴が重合するが、搬出側では１つの第１バキューム穴に対して２つの第２バキューム穴が重合する）ようにしたり、第２バキューム穴の配置ピッチを変えたりすることなどによって対応するようにしてももちろん良い。
【００２７】
図４〜図６は、本発明の第２の実施の形態を示している。同図に示すように、本実施の形態では、搬出側の上方にエア吹き出し装置２０を設けている。このエア吹き出し装置２０は、ファン２１を内蔵するとともに下方にガイド管２２を設け、そのガイド管２２の下端に設けた吹出口２２ａを、従動プーリ１８の直上に位置させている。これにより、ファン２１を駆動すると、ファン２１の上方の空気がエア吹き出し装置２０内に取り込まれるとともに、ガイド管２２内を下方に向けて流れ、吹出口２２ａから従動プーリ１８やケリダシローラ１９に空気が吹き付けられる。
【００２８】
従って、搬送ベルト１１上を移動する用紙は、上面から上記吹出口２２ａから吹き付けられる空気によって下方、すなわち搬送ベルト１１側に押しつけられることになる。これにより、バキュームファン１２による吸引力と相乗的に作用し、用紙の後端が排出口近傍に位置するまでの間しっかりと搬送ベルト１１からの搬送力を受け得ることができる。しかも、本形態では、吹出口２２ａを従動プーリ１８，ケリダシローラ１９の直上に設けたため、用紙の後端がケリダシローラ１９の設置位置に位置したときも、その用紙の後端が下方に押しつけられるので、その後端がケリダシローラ１９の刃部１９ａに係止され、ケリダシローラ１９からの搬送力も確実に用紙に与えることができ、所望の搬送力でトレイ９に向けて排出される。
【００２９】
なお、図６では、ガイド板１３に形成する第２バキューム穴の図示を省略しているが、上記した第１の実施の形態やその変形例のように、搬送ベルト１１に設ける第１バキューム穴１１ａと重合する開口の面積を排出側の方が広くなるようにしても良い。そのようにすると、バキュームファン１２による吸引力の分布特性の効果も相乗的に作用するため、より好ましい。但し、従来と同様に開口の面積が一定であってももちろん良い。また、従動プーリ１８も、切欠部を設けても良いし、従来と同様に設けなくても良い。なおその他の構成並びに作用効果は、上記した第１の実施の形態と同様であるので、同一符号を付しその詳細な説明を省略する。
【００３０】
図７は、本発明の第３の実施の形態を示している。本実施の形態では、上記した第２の実施の形態を基本とし、エア吹き出し装置の構成を簡略化したものである。つまり、第２の実施の形態では、吸引力を発生させるためのバキュームファン１２と、エア吹き出しのためのファン２１の２つのファンを設けたが、本形態では、バキュームファン１２にファン２１の機能を兼用させることにより、部品点数の削減，構造の簡略化並びに小型化を図るようにしている。
【００３１】
つまり、バキュームファン１２の下方から搬送ベルト１１の上面に至る循環路２４を形成する。そして循環路２４の上部側開口が吹出口２４ａとなり、その吹出口２４ａが、排出側端、より具体的には従動プーリ１８，ケリダシローラ１９の直上に位置させている。これにより、バキュームファン１２が作動すると、両バキューム穴の重合する開口に吸引力を発生して用紙を吸着保持する。そして、ケース１４内の空気は、図中矢印で示すように、循環路２４内を通って上方に導かれ、吹出口２４ａより下方に向けて吹き出される。これにより、吹出口２４ａの下を移動する用紙が下方に押しつけられ、第２の実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００３２】
なお、上記した各実施の形態では、いずれも印刷機本体１の内部に実装する例について説明したが、本発明はこれに限ることはなく、印刷機本体１の外部に別体の装置として構成されるものでも良い。一例を示すと、図８に示すように、ソータ機能を実現するための仕分け装置２５内に用紙搬送装置１０を組み込むことにより、印刷機本体１と別に構成することができる。
【００３３】
なお、この仕分け装置２５は、複数のトレイ（「ビン」とも称されている）２６を備えるとともに、そのトレイ２６を昇降移動させる機構を内蔵し、所定のトレイ２６を用紙搬送装置１０の排出口１０ａの近傍に位置させる。そして、印刷機本体１から排出される用紙を用紙搬送装置１０で受け取るとともに、用紙搬送装置１０で搬送し、排出口１０ａの近傍に位置させた所定のトレイ２６の上に排紙するものである。なお、仕分け装置の構成は従来と同様であるのでその詳細な説明を省略する。そして、この仕分け装置２５に実装する用紙搬送装置１０としては、上記した各実施の形態並びにその変形例に示した構造のもの等を用いることができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る用紙搬送装置では、用紙の対する吸引力が搬送ベルト（搬送路）の搬出側を強くするようにしたため、用紙の後端が搬送路の中央をすぎてもしっかりと搬送ベルトに吸着保持できる。よって、所望の搬送力を用紙に対して最後まで与えることができ、確実に排紙することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る用紙搬送装置が実装される印刷機の一例を示す図である。
【図２】本発明に係る用紙搬送装置の第１の実施の形態を示す正面図である。
【図３】本発明に係る用紙搬送装置の第１の実施の形態を示す平面図である。
【図４】本発明に係る用紙搬送装置の第２の実施の形態を示す正面図である。
【図５】本発明に係る用紙搬送装置の第２の実施の形態を示す側面図である。
【図６】本発明に係る用紙搬送装置の第２の実施の形態を示す平面図である。
【図７】本発明に係る用紙搬送装置の第３の実施の形態を示す平面図である。
【図８】本発明に係る用紙搬送装置が実装される仕分け装置を印刷機に装着した状態の一例を示す図である。
【図９】従来例を示す図である。
【符号の説明】
１０ 用紙搬送装置
１１ 搬送ベルト
１１ａ 第１バキューム穴
１２ バキュームファン
１３ ガイド板
１３ｂ 第２バキューム穴
２０ エア吹き出し装置

Claims (3)

1. 画像形成装置で画像形成された用紙を搬送するとともに、トレイに排出する用紙搬送装置であって、
   搬送方向に複数のバキューム穴が形成された搬送ベルトと、その搬送ベルトに前記用紙を吸着させるための吸引力を発生する吸引力発生手段とを備え、
   かつ、前記搬送ベルトの排出側で前記吸引力が大きくなるように、前記吸引力発生手段を、搬送方向の中央よりも搬出側に設置したことを特徴とする用紙搬送装置。
2. 前記搬送ベルトには複数の第１バキューム穴が形成され、
   搬送ベルトの搬送面の下側には、ガイド板が配置されるとともに、そのガイド板には、前記搬送ベルトと重なる部位に複数の第２バキューム穴が形成され、
   前記吸引力発生手段によって発生する吸引力は、前記第１，第２バキューム穴が重合する領域により形成される開口を介して搬送ベルト上の用紙に作用して吸引するようにし、
   前記両バキューム穴の重合する領域により形成される開口の面積が、搬出側を大きくするようにし、
   前記第２バキューム穴は、その幅を搬入側より搬出側で大きくするか、前記第１バキューム穴の１つに重合する数が搬出側では複数になるように配置することにより、
   前記両バキューム穴の重合する領域により形成される開口の面積が、搬出側を大きくするようにしたことを特徴とする請求項１に記載の用紙搬送装置。
3. 排出側の上方にエア吹き出し手段を設け、そのエア吹き出し手段から吹き出されるエアにより用紙を搬送ベルト側に付勢するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の用紙搬送装置。

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