JP4544033B2 - 給紙装置及び画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、上端ガイドを有する給紙装置及び該給紙装置を備えた画像形成システムに関し、詳しくは、給紙装置に対する用紙の補給、除去の際に上端ガイドが邪魔にならない給紙装置に関する。

複写機等の画像形成装置において、用紙として上質紙を使用する場合、上質紙は分離性が良いため、給紙装置に積載した場合でも用紙同士が吸着することがなく、複数枚の用紙が同時に給紙されてしまう重送の発生が比較的少なかった。また、たとえ重送したとしても、給紙手段としてのピックアップローラより搬送経路の下流に設けられた分離ローラによる、一番上の１枚と２枚目以降の用紙との分離が容易で、重送したまま画像形成装置内へ搬送されることは少ない。

一方、光沢紙・アート紙・コート紙といった用紙は表面が平滑で、用紙同士が密着しやすいため、上質紙に比べて重送が発生しやすい。また、分離ローラでも充分な分離が困難な場合があった。給紙装置に積載するときに手で用紙を捌いて紙間に空気を入れたとしても、短時間で紙間の空気が抜けてしまうため、給紙の時には用紙同士が密着した状態に戻ってしまう。

このような問題を解決するために、用紙の側端部又は後端部を規制するガイド部の上部に排風口を設け、ガイド部内部に設けたブロアー等の送風手段から送られてきた空気を積載された用紙の上部端面へ吹き付ける給紙装置がある。これによって積載された用紙の紙間に空気を送り込むことができるので、重送を防止することが可能となる。

上記のような給紙装置の場合、排風口から吹き付けられる空気によって浮き上がった用紙の上部が排風口よりも上に束状で持ち上がってしまうと、排風口よりも上に浮き上がった複数枚の用紙間には空気が送り込まれず、結果として重送防止の効果が充分に発揮できないことになる。そのため、用紙の浮揚範囲を制限する上端ガイドとして、シート押え部材が設けられている（例えば特許文献１を参照）。

しかしながら、特許文献１では、シート押え部材が用紙の上面に突出した形になっており、用紙を積載するときに邪魔になる。そのような問題点を解決するものとして、用紙を積載する時には、用紙の重みでシート押え部材が下向きに倒れて退避し、積載後にはバネ等の力によって元の突出した状態に戻る構成となっている給紙装置がある。
特開平４−２３７４７（図６、図７）

しかし、シート押え部材が下向きに倒れる構成の給紙装置では、給紙装置に残っている用紙を取り出すときには、シート押え部材が突出したままになっており、用紙を撓ませたり傾けたりして取り出す必要があり作業性が良くない。また、そのときにシート押え部材で用紙を傷つける場合もある。

そこで、本発明は、用紙を取り出す時にも上端ガイドが邪魔にならない給紙装置の提供を目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１記載の給紙装置は、積載された用紙束の上部端面に対向するように配置された排風口と、該排風口に向けて空気を送る送風手段と、該送風手段から前記排風口を介して用紙束の上部端面に吹き付けられた空気により捌かれた用紙束の最上面の用紙を給紙する給紙手段と、前記送風手段により用紙束の上部端面に空気を吹き付けているときは前記用紙束の上方に突出し、空気を吹き付けていないとき、あるいは用紙の補給又は除去の時は、前記用紙束の上方から退避する、用紙の浮揚を規制する上端ガイドと、を有し前記上端ガイドは、前記排風口の上部に回動可能に設けられており、前記送風手段が空気を送っている時に、風圧によって前記用紙束の上方に突出することを特徴としている。

請求項２記載の給紙装置は、前記排風口及び前記送風手段は、積載された用紙束の端面の位置を規制するガイド部材に設けられたことを特徴としている。

上記目的を達成するため請求項３記載の画像形成システムは、前記給紙装置と、該給紙装置により給紙された用紙に画像を形成する画像形成装置とを備えたことを特徴としている。

本発明の給紙装置によれば、送風手段により用紙束の上部端面に空気を吹き付けている時は上端ガイドが突出し、吹き付けていない時、または用紙補給・除去時は退避していることで、用紙を補給あるいは除去する時には上端ガイドが退避していることになり、用紙の積載及び取出しがスムーズにできる。

送風手段が空気を送っている間だけ、風圧によって上端ガイドが突出する構成とすれば、構成を簡素化でき、安価に発明の効果を得られる。

上端ガイド駆動手段を用いることによって上端ガイドが突出・退避する構成とすればより確実に発明の効果が得られる。

次に本発明の給紙装置を、図面を基に説明する。図１は本発明の給紙装置と、給紙装置が画像形成装置に接続された画像形成システムの構成を示す図である。この画像形成装置１００は、モノクロのディジタル複写機であり、画像読取部、図示しない画像処理部、画像形成部、給紙部、定着装置１８０、排紙部、及び自動両面コピーのための両面複写給紙ユニット１３０を備えて構成されている。

画像形成装置１００の上部には原稿載置板１０１が設けられ、複写する原稿Ｄがその上に載置される。画像読取部は原稿Ｄを照射する露光ランプ１１０と、露光ランプ１１０と一体に移動するミラー１１１、このミラー１１１の移動距離の半分を移動するルーフミラー１１２，１１３と、結像レンズ１１４及びＣＣＤ１１５から構成されている。画像読取部では、露光ランプ１１０が移動しながら原稿Ｄを照射することによりその画像データを読み取り、その反射光が二枚のルーフミラー１１２，１１３および結像レンズ１１４によって導かれてＣＣＤ１１５上に結像する。

画像形成部は表面に潜像が形成されるドラム状の感光体１０２を中央に有しており、感光体１０２の外周面に沿って動作順に、この感光体１０２の表面をほぼ一様に帯電する帯電装置１０３と、感光体１０２の表面上に静電潜像の書き込みを行う露光部と、感光体１０２の表面に形成された潜像にトナーを転移させてトナー画像を形成する現像装置１０４と、感光体１０２が担持するトナー像を用紙Ｐに転写し、用紙Ｐを感光体から分離する転写分離装置１０５、及び転写後の感光体１０２の表面を清掃するクリーニング装置１０６が配設されている。

画像形成を行うにあたり、まず、帯電装置１０３がコロナ放電により、感光体１０２上に所定の表面電荷を付与する。ＣＣＤ１１５で読み取られた画像データは画像処理部でＡ/Ｄ変換等の必要な処理が行われた後、露光部に搬送される。ディジタル化した画像データは露光部でレーザ光に重畳され、ポリゴンミラー１１６により走査される。走査されたレーザ光はルーフミラー１１７，１１８により反射され、ｆθレンズ１１９、シリンドリカルレンズ１２０、角度調整ミラー１２１を介して感光体１０２の表面を露光する。

感光体１０２上に付与された所定の表面電荷は、レーザ光の照射により露光部分の電荷が露光量に応じて減じられ、結果として画像情報データに応じた静電潜像が感光体１０２上に形成される。静電潜像は、現像装置１０４から供給された現像剤トナーにより可視化されてトナー画像となる。

画像形成装置１００の下方部には両面複写給紙ユニット１３０と、給紙ユニット１４０，１５０，１６０からなる給紙部が配置されている。両面複写給紙ユニット１３０と、給紙ユニット１４０，１５０，１６０は、上下方向に重なるように配置されており、給紙ユニット１４０，１５０，１６０には異なるサイズの用紙Ｐが収納されている。または、上質紙や光沢紙というぐあいに、異なる種類の用紙Ｐを収納してもよい。

操作者が図示しない操作部から画像印刷指令を入力した場合、画像形成装置１００が最適なサイズまたは種類の用紙Ｐが収納された給紙ユニット１４０，１５０，１６０を選択する。又は、操作者が操作部から明示的にいずれかの給紙ユニットを指定すれば、画像形成装置１００は、その給紙ユニットを選択する。

例えば、画像形成装置１００によって、給紙ユニット１４０内に収納された用紙Ｐが選択されたとすると、給紙手段としてのピックアップローラ１４１が最上位の用紙Ｐを摩擦力により給紙し、フィードローラ１４３と分離ローラ１４２が最上部の１枚のみを搬送路１７０に送り出すことになる。

用紙Ｐは搬送路１７０上を感光体１０２方向に搬送され、レジストローラ１７２で一旦停止させられ、斜行を矯正される。レジストローラ１７２で斜行が矯正された後、トナー画像とのタイミングが図られて、感光体１０２と転写分離装置１０５の間に送られる。転写分離装置１０５では感光体１０２の表面に形成されたトナー画像が用紙Ｐに転写されて、感光体１０２の表面から分離される。その後、用紙Ｐの搬送装置１７３によって定着装置１８０に搬送され、定着処理される。

定着装置１８０は加熱ローラ１８１と加圧ローラ１８２とを備えており、用紙Ｐ上の未定着トナーを加熱ローラ１８１と加圧ローラ１８２のニップに挟みこんで溶融圧着し、安定したトナー画像を用紙Ｐ上に形成する。定着が完了した用紙Ｐは排紙案内ローラ１７４により案内されて外部に排紙される。片面複写の場合には、排紙切換部材１７５が下降し用紙案内部１７７が閉じられるので、用紙Ｐはそのまま排紙トレイ１７６上に載置される。

両面複写の場合は排紙切換部材１７５が上昇し、用紙案内部１７７が開放されることで、用紙Ｐは図の下方向に搬送される。用紙Ｐは搬送ローラ１７８によりさらに下方向に搬送され、用紙Ｐの後端が用紙反転ローラ１７９に挟持されたとき、その搬送方向が反転される。その結果、用紙Ｐの後端部が先端部となって逆方向に搬送され、両面複写給紙ユニット１３０内に送り込まれる。

用紙Ｐは両面複写給紙ユニット１３０内の搬送ベルト１３１によって通常の搬送路１７０方向へ搬送され、給紙ローラ１３２で搬送路１７０に送り込まれたとき、用紙Ｐは反転されている。この反転された用紙Ｐはレジストローラ１７２まで搬送され、再び斜行が矯正された後、感光体１０２上に形成されたトナー画像とのタイミングが図られて転写分離装置１０５に送り込まれる。転写分離装置１０５では、感光体１０２上のトナー画像の用紙Ｐへの転写が行われる。

画像形成装置１００の中央部側面には機外から搬送路１７０に連通する給紙路１７１が設けられている。この給紙路１７１は外部に設けられた大容量の給紙装置１０から給紙が可能なように設けられたものである。通常は給紙装置１０が画像形成装置１００に接続されたとき、給紙装置１０の排紙口１７と給紙路１７１の給紙口が同じ高さになるように形成されている。

給紙装置１０には図示しない駆動手段によって上下に平行移動するトレイ１１が設けられ、トレイ１１には大量の用紙Ｐが積層載置される。給紙装置１０の上部であって、トレイ１１の上方には給紙手段としてのピックアップローラ１４と、分離ローラ１５とが設けられている。ピックアップローラ１４はトレイ１１に積層載置された用紙Ｐの最上面に当接し、ローラ摩擦力により用紙Ｐをトレイ１１から送出するものであり、用紙Ｐの送出方向下流側に位置する分離ローラ１５はピックアップローラ１４によって送り出された用紙Ｐが２枚以上であった場合は一番上の用紙Ｐのみを搬送し、他の用紙Ｐをトレイ１１側に押し戻す役割を果たす。

分離ローラ１５によって搬送された用紙Ｐは搬送ローラ対１６にガイドされて排紙口１７から画像形成装置１００へ送り込まれる。なお、給紙装置１０は頂上部が開口しており、給紙装置１０にはこの開口部を開閉するカバー２５が設けられている。用紙Ｐを給紙装置１０に補給する場合はこのカバー２５を開けて、頂上部からトレイ１１上に載置できるように構成されている。

図２は、給紙装置１０のハウジング及びカバー２５を取り外した状態を示す斜視図である。用紙Ｐは、図１で示したトレイ１１上に載置され、支持されている。載置された用紙Ｐのうち、矢印Ｂで示した給紙方向の先端部にはピックアップローラ１４が配置され、給紙可能時には最上層に位置する用紙Ｐに所定の圧力で当接している。このピックアップローラ１４が矢印Ａで示す方向に回転すると一番上の用紙Ｐ１が給紙方向へ送り出され、ピックアップローラ１４の下流側に隣接する分離ローラ１５に挟持される。

分離ローラ１５を構成する下ローラ１５ａは、その回転駆動軸にトルクリミッタを有し、上ローラ１５ｂの回転に従って下ローラ１５ａに所定のトルク以上のトルクが掛かると上ローラ１５ｂに従動するが、それ以下のトルクの場合には駆動源により上ローラ１５ｂと同一方向に回転するように構成されている。

ピックアップローラ１４の回転により、最上位の用紙Ｐ１に引きずられて、その下に位置する数枚の用紙Ｐが送り出される重送が発生すると、用紙間の比較的小さな摩擦力のため、上ローラ１５ｂの回転トルクが下ローラ１５ａに十分に伝達されず、その結果、下ローラ１５ａは自らの駆動源によって上ローラ１５ｂと同方向に回転して２枚目以下の用紙Ｐを給紙方向とは反対方向に押し戻す。そして、用紙Ｐが１枚だけになるとトルクリミッタが働いて上ローラ１５ｂに従動回転し、最上部の一枚だけを給紙することができる。

用紙Ｐの幅方向、すなわち用紙Ｐの給紙方向（矢印Ｂ方向）と交差する方向には、載置された用紙Ｐを挟んで一対のガイド部材３０が配置されており、給紙方向と交差する方向に移動可能に支持されている。このガイド部材３０は用紙Ｐが載置された後、その側面に軽く接するように配置され、用紙Ｐの幅方向へのズレを防止する。

左右のガイド部材３０には、それぞれ上部に排風口３１が２つ設けられている。これはガイド部材３０の内部に設けられた送風手段３２によって送りこまれた空気を、用紙Ｐの側端部分に吹き付けるためのものである。本実施例では排風口３１が各々２つ設けられているが、本発明は、このような実施例に限定するものではない。

送風手段３２はファンであり、空気を送る送風口３２ａを排風口３１へ向けた状態で配置されている。送風手段３２が送る空気は、図示しない送風路を通り、排風口３１へ送られる。その後、空気は排風口３１から最上位にある用紙Ｐ１及びその下に積載されている用紙Ｐの数枚に吹き付けられる。

上端ガイド３３は排風口３１の上部に設けられており、給紙時には用紙Ｐの上方へ突出した状態となる。これにより、空気を吹き付けられて浮き上がった用紙Ｐが上端ガイド３３に当接し、それ以上に浮きがあることがないので、紙間に充分な空気が送り込まれ用紙Ｐが捌かれるので、確実な重送防止が可能となっている。

図３は排風口付近の拡大図である。図の仮想線は、用紙Ｐの給紙位置３４を示している。給紙位置３４は、排風口３１から空気を吹き付けていない時の用紙Ｐの上限位置である。給紙時には、トレイ１１と図示しない紙検知センサ等によって、最上位の用紙Ｐ１が常にこの位置にくるように制御される。上端ガイド３３は、図の矢印Ｃのように回動可能な状態で取り付けられており、給紙動作を行わない時には、下向きに回動して用紙Ｐの上方から退避した状態、すなわち排風口３１から突出しない状態となる。

図４は、上端ガイドが退避した状態を示す図であり、図５は、上端ガイドが用紙Ｐの上方に突出した状態を示す図である。送風手段３２の上方には、送風路３５がある。送風路３５はおよそ９０度に曲がったダクトであり、一端が排風口３１に接続されている。

退避状態の時、上端ガイド３３は排風口３１よりもガイド部材３０の内側にある。従って、給紙装置１０への用紙Ｐの積載及び取り出しがスムーズに行える。給紙時には最上位の用紙Ｐ１は給紙位置３４に位置した状態となる。この状態で、給紙時に上端ガイド３３が突出するためには、上端ガイド３３の先端部３３ａは、給紙位置３４よりも上に位置している必要がある。

操作者の指示等により、給紙動作が開始されると、画像形成装置１００は送風手段３２を駆動させる。送風手段３２から送り出された空気は、図５の矢印に示すように送風路３５に沿って方向を変えて、排風口３１から用紙Ｐの側端部分に吹き付けられる。この時の風速は、用紙Ｐの紙質や種類等によって異なるが、１ｍ／ｓから５ｍ／ｓ程度の範囲が好ましい。上端ガイド３３は、送風路３５を通過する１ｍ／ｓ以上の風速の空気によって、回転軸３３ｂを中心にして回動して図５に示すように用紙Ｐの上方に突出した状態となり、用紙Ｐの浮揚範囲を規制する。

図６は、本発明の第２実施例の上端ガイドが退避した状態を示す図であり、図７は第２実施例の上端ガイドが突出した状態を示す図である。上端ガイド３６には係止部３６ａが設けられている。係止部３６ａはリンク部材３７によって上端ガイド駆動手段３８に接続されている。図６及び図７の上端ガイド駆動手段３８はソレノイドであり、送風路３５の横等、送風の邪魔にならない位置に配置されている。

送風手段３２が止まっている状態では、上端ガイド駆動手段３８の頭部３８ａが突出した状態となり、係止部３６ａはリンク部材３７によって上に押し上げられる。すると上端ガイド３６は回転軸３６ｂを中心にして回動し、図６に示すように、排風口３１よりもガイド部材３０の内部へ退避した状態となる。または、例えばカバー２５の開閉を検知する検知手段としてのセンサを設け、カバー２５が開けられたことをセンサが検知すると、その信号に基づき上端ガイド３６を退避させるように構成することも可能である。

給紙を開始すると、画像形成装置１００は送風手段３２を駆動させるとともに、上端ガイド駆動手段３８も駆動させる。すると上端ガイド駆動手段３８の頭部３８ａが下にさがり、リンク部材３７によって接続されている係止部３６ａも下にさがる。それによって上端ガイド３６は、回転軸３６ｂを中心に回動し、図７に示すように用紙Ｐの表面に突出する。

上端ガイド駆動手段３８を用いた実施例としては、図８に示す第３実施例のように、上端ガイド３９を図の矢印方向に進退可能な状態で取り付け、その後端部分が上端ガイド駆動手段３８を接続したものであってもよい。

なお、図１において、本発明の給紙装置１０はモノクロ画像形成装置１００に接続されているが、カラー画像形成装置に接続してもよい。また、図２において、排風口３１、送風手段３２、上端ガイド３３は用紙Ｐの幅方向を規制するガイド部材３０に設けられているが、本発明はこれに限定するものではなく、用紙Ｐの後端部を規制するガイド部材に設けてもよい。さらに、送風手段３２は各ガイド部材３０にひとつだけであるが、風量の確保等の関係から、２つの送風手段３２をそれぞれのガイド部材３０に設けてもよい。

本発明の給紙装置と、給紙装置が接続された画像形成装置の構成を示す図である。 給紙装置のハウジング及びカバーを取り外した状態を示す斜視図である。 排風口付近の拡大図である。 上端ガイドが退避した状態を示す図である。 上端ガイドが突出した状態を示す図である。 本発明の第２実施例の上端ガイドが退避した状態を示す図である。 第２実施例の上端ガイドが突出した状態を示す図である。 本発明の第３実施例を示す図である。

符号の説明

１０ 給紙装置
１４ ピックアップローラ
３０ ガイド部材
３１ 排風口
３２ 送風手段
３３，３６，３９ 上端ガイド
３７ リンク部材
３８ 上端ガイド駆動手段
１００ 画像形成装置
Ｐ 用紙

Claims (3)

1. 積載された用紙束の上部端面に対向するように配置された排風口と、
   該排風口に向けて空気を送る送風手段と、
   該送風手段から前記排風口を介して用紙束の上部端面に吹き付けられた空気により捌かれた用紙束の最上面の用紙を給紙する給紙手段と、
   前記送風手段により用紙束の上部端面に空気を吹き付けているときは前記用紙束の上方に突出し、空気を吹き付けていないとき、あるいは用紙の補給又は除去の時は、前記用紙束の上方から退避する、用紙の浮揚を規制する上端ガイドと、
   を有し
   前記上端ガイドは、前記排風口の上部に回動可能に設けられており、前記送風手段が空気を送っている時に、風圧によって前記用紙束の上方に突出することを特徴とする給紙装置。
2. 前記排風口及び前記送風手段は、積載された用紙束の端面の位置を規制するガイド部材に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
3. 請求項１または２に記載の給紙装置と、該給紙装置により給紙された用紙に画像を形成する画像形成装置とを備えたことを特徴とする画像形成システム。

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