JP4609264B2 - シート供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、複合機等の画像形成装置に適用して好適なシート供給装置に関する。

近年では、記録媒体の多様化に伴って、普通紙以外のシート、例えば厚紙、ＯＨＰシート、トレーシングペーパーなどの他に、カラー化の市場要求に応えるためにシートの表面に白色度や光沢を出すためのコーティング処理を施したコート紙や光沢紙などのシートに画像を形成する機会が増えている。このうち、ＯＨＰシート、トレーシングペーパー、コート紙、光沢紙は、普通紙と比べてシート表面の平滑度が高いため、複数枚のシートを重ね合わせて積載したときに、シート間に作用する密着力が普通紙などよりも大きくなる。

一般に、複写機、プリンタ等の画像形成装置では、トレイに収容したシートを１枚ずつ分離して搬送しているものの、トレイに積載しているときのシート間の密着力が大きくなると、シートの分離性が悪化する。その結果、トレイからシートを供給（給紙）するときに、複数枚のシートが重なった状態で送られる重送や、シートの搬送遅れなどのミスフィードが発生しやくなる。特に、高湿下の環境では、より大きな密着力がシート間に作用するため、重送やミスフィードが発生しやすい状況となる。

そこで従来においては、トレイに収容されたシートの端部にエアーを吹き付けることにより、シート間へのエアーの流れ込みによってシート間の密着を解くシート捌き技術が提案されている。また従来では、上記のシート捌き技術に関連して、エアーの吹き付けによってシートが浮揚したときに、このシートの浮揚（浮き上がり）高さを規制する浮揚高さ規制部材を備えたものが公知となっている（例えば、特許文献１，２を参照）。

特開２００２−１０４６７９号公報 特開２００３−６３６７５号公報

しかしながら上記従来の技術においては、エアーの吹き付けによって浮揚したシートの最上面に浮揚高さ規制部材を当接させてシートの浮揚高さを規制する構成となっているため、トレイからシートを供給するときに、最上位のシートと浮揚高さ規制部材との当接部分で擦れが生じる。このため、ＯＨＰシートやコート紙などのように表面が傷つきやすいシートを取り扱う場合は、浮揚高さ規制部材との擦れによってシートの表面が傷等のダメージを受けてしまう。

また、エアーの吹き付けによって浮揚したシートの最上面が浮揚高さ規制部材に揚力で押し付けられるため、シートを供給するときに、最上位のシートと浮揚高さ規制部材との間に摩擦抵抗が発生する。このため、シート供給時の搬送力が不足するとミスフィードを招いてしまう。さらに、エアーの吹き付けによるシートの捌き効果（分離効果）を高めるためにエアーのエネルギーを増大させると、シートに作用する揚力も増大するため、シート供給時の摩擦抵抗がますます大きくなる。したがって、ミスフィードを防止するにはシート供給時の搬送力を高める必要があり、その結果、使用エネルギーの増加、装置の大型化、高コスト化などにつながってしまう。また、複数の浮揚高さ規制部材を備えたものでは、各々の浮揚高さ規制部材にシートを均一な力で当接させないと、搬送抵抗がアンバランスになってスキューが発生しやすくなる。

本発明に係るシート供給装置は、シートを積載状態で収容するシート収容手段と、このシート収容手段に収容されたシートを順次供給するシート供給手段と、シート収容手段に収容されたシートの端部にエアーを吹き付ける第１のエアー吹き付け手段と、シート収容手段に収容されたシートの最上面にエアーを吹き付け、シートの浮揚を抑制する第２のエアー吹き付け手段と、前記シート収容手段に収容されたシートの情報を取得する取得手段と、前記取得手段で取得した前記シートの情報に基づいて、前記第２のエアー吹き付け手段によって前記シートの最上面に吹き付けられるエアーのエネルギーを可変制御するエアー制御手段とを備えるものである。

本発明に係るシート供給装置においては、シート収容手段に収容されたシートの端部に第１のエアー吹き付け手段によってエアーを吹き付けることにより、シート間へのエアーの流れ込みによってシートが浮揚し、この状態で第２のエアー吹き付け手段によりシートの最上面にエアーを吹き付けることにより、最上位のシートの浮揚（浮き上がり）が抑制されてシートの浮揚高さが規制される。

本発明によれば、第１のエアー吹き付け手段からのエアーの吹き付けによって浮揚するシートの浮揚高さを、第２のエアー吹き付け手段からのエアーの吹き付けによって規制するものとなっているため、シート収容手段に収容されたシートをシート供給手段で供給するときに、最上位のシートと第２のエアー吹き付け手段との間に擦れが発生しない。したがって、シート表面のダメージや搬送力不足によるミスフィードなどを確実に防止することができる。

以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は本発明が適用される画像形成装置の構成例を示す概略図である。図示した画像形成装置１は、画像読み取り装置２及び外部機器（パーソナルコンピュータ等）３と通信回線４によって接続された受信部５と、この受信部５で受信した画像データに基づいて画像書込部６を制御する画像記録制御部７と、画像書込部６によって静電潜像が書き込まれるドラム状の像担持体（感光体ドラム）８と、像担持体８の円周方向に沿って配設された帯電器９、現像器１０及びクリーナー１１と、像担持体８に形成されたトナー画像をシートに転写する転写ロール１２と、シートに転写されたトナー画像を定着させる定着器１３と、定着器１３でトナー画像の定着がなされたシートを排出する排出ロール１４と、排出ロール１４によって排出されたシートを受ける排出トレイ１５と、像担持体８及び転写ロール１２の対向位置（ニップ位置）に向けてシートを搬送するシート搬送部１６と、画像形成に使用されるシートを積載状態で収容する複数のシート収容部１７と、シート収容部１７に収容されたシートを供給するシート供給部１８と、シート収容部１７に収容されたシートの側端部にエアーを吹き付ける第１のエアー吹き付け部１９とを備えた構成となっている。画像読み取り装置２は、画像形成装置１の一機能部として存在するものであってもよいし、画像形成装置１とは別個の機能部として存在するものであってもよい。

図２は本発明の実施形態に係る画像形成装置が備えるシート供給装置の構成例を示す概略側面図である。シート供給装置は、上述したシート収容部１７と、シート供給部１８と、第１のエアー吹き付け部１９の他に、第２のエアー吹き付け部２０を用いて構成されている。

シート収容部１７は、画像形成装置本体に対して抜き出し可能に装着されるシート収容トレイによって構成されるものである。シート収容部１７は、所定枚数（複数枚）の積載シート（シート束）を収容可能な空間を有するとともに、この空間内でシートを載置状態に支持するボトムプレート１７Ａを備えている。ボトムプレート１７Ａは、ほぼ水平な姿勢で昇降機構（不図示）により昇降可能に支持されている。シート収容部１７では、ボトムプレート１７Ａの主面（上面）と平行にシートが支持される。したがって、シート収容部１７でのシート積載方向は、ボトムプレート１７Ａの主面と直交する方向となる。

シート供給部１８は、シート収容部１７の前側（シートの送り出しが行われる側）に配置されている。シート供給部１８は、シート収容部１７のボトムプレート１７Ａに載置されたシート２１を最上位のシートから順に供給するもので、ピックアップロール２２と、フィードロール２３と、リタードロール２４とを用いて構成されている。

ピックアップロール２２は、シート収容部１７に収容されたシート２１を順に供給するときに下降してシートの最上面に所定の押圧力で当接し、この当接状態で図中矢印方向に回転することにより、シート収容部１７からシート２１を呼び出すものである。シートの最上面とは、シート収容部１７に収容されたシートのなかで、最上位に配置されたシート（トップシート）の上面をいう。フィードロール２３は、図中矢印方向に回転することにより、ピックアップロール２２によって呼び出されたシート２１を、リタードロール２４との間でニップしつつシート搬送部１６に向けて送り出すものである。リタードロール２４は、ピックアップロール２２によってフィードロール２３との間（ニップ位置）に呼び出されたシート２１の下面側に接触し、この接触状態で下面側のシートに適度な摩擦抵抗力（ブレーキ力）を付与することにより、シートの重送を阻止するものである。

第１のエアー吹き付け部１９は、例えばブロワーやファンなどのエアー発生装置を用いて構成されるもので、シート収容部１７の一側部に配置されている。第１のエアー吹き付け部１９は、シート収容部１７に収容されたシート２１の側端部にシート供給方向（給紙方向）Ｙと直交する方向からエアーを吹き付けることにより、上層部のシート２１をエアーの吹き抜けにより浮揚させてシート同士を分離し、シート間の密着を解くものである。シートの側端部とは、シート収容部１７でシート供給方向Ｙと直交する方向を向いて配置されるシートの端部をいう。また、シート供給方向Ｙとは、シート収容部１７でシート供給部１８によりシートを供給するときにシートが移動する方向をいう。

第１のエアー吹き付け部１９は、エアー吹き出し口を形成するノズル１９Ａを有するものである。第１のエアー吹き付け部１９のノズル（エアー吹き出し口）１９Ａは、シート収容部１７に積載状態で収容されたシート２１の側端部に近接かつ対向する状態で、シート収容部１７の側壁部分に接続されている。また、シート積載方向におけるノズル１９Ａの開口寸法及び取り付け位置は、ボトムプレート１７Ａに支持された積載シートの少なくとも上層部にエアーが吹き付けられる条件で設定されている。

第２のエアー吹き付け部２０は、シート収容部１７に収容されたシート２１の最上面にエアーを吹き付けるもので、シート積載方向に所定の距離を隔ててボトムプレート１７Ａの上方に設けられている。第２のエアー吹き付け部２０は、第１のエアー吹き付け部１９からのエアーの吹き付けによって浮揚するシートの最上面に向けて下方又は斜め下方にエアーを吹き付けることにより、シートの浮揚高さ（エアーの吹き付けによって浮揚したシートの上限位置）を規制するものである。第２のエアー吹き付け部２０は、例えばブロワーやファン等のエアー発生装置から送風用のダクトを引き出し、このダクトの先端にエアー吹き出し用のノズルを設けることにより構成されるものである。かかる構成を採用した場合は、エアー吹き出し用のノズル（エアー吹き出し口）がボトムプレート１７Ａの上方に下向きに配置されることになる。

また、シート収容部１７を平面的に見ると、２つの第２のエアー吹き付け部２０は、シート供給方向Ｙにおいて、図３（Ａ）に示すように、第１のエアー吹き付け部１９によるエアー吹き出し位置（ノズル１９Ａの位置）を中心に、左右均等な位置関係で配置することが望ましい。また、シート供給方向Ｙと直交する方向（図３の上下方向）では、第１のエアー吹き付け部１９によってエアーが吹き付けられるシート２１の側端部の近傍に第２のエアー吹き付け部２０のノズル（エアー吹き出し口）を配置することが望ましい。さらに、第１のエアー吹き付け部１９とは反対側のシート側端近傍に、必要に応じて、第２のエアー吹き付け部２０を設けることも可能である。

また、図３（Ｂ）に示すように、第１のエアー吹き付け部１９を構成するエアー発生装置（ブロワー、ファン等）からダクト１９Ｂを引き出して、そのダクト端部にノズル１９Ａを形成するとともに、ダクト１９Ｂの途中からサブダクト２０Ａ，２０Ａを分岐させて、各々のサブダクト２０Ａ，２０Ａを第２のエアー吹き出し部２０，２０に接続することにより、１つのエアー発生装置を共用して第１のエアー吹き出し部１９と第２のエアー吹き出し部２０を構成することもできる。

上記構成からなるシート供給装置において、シート収容部１７内のボトムプレート１７Ａに積載状態で載置された複数枚のシート２１をシート供給部１８によって順に供給する場合は、それに先立って第１のエアー吹き付け部１９のノズル１９Ａからシート２１の側端部に向けてエアーを吹き付けるとともに、第２のエアー吹き付け部２０のノズルからシート２１の最上面に向けてエアーを吹き付ける。

これにより、ボトムプレート１７Ａに載置されたシート２１の側端部にシート供給方向Ｙと直交する方向からエアーが吹き付けられる。このエアーの吹き付けによってシート間にエアーが流れ込むと、そこでシート間の密着が解かれる。また、シート間へのエアーの流れ込みにより上層部のシート２１に揚力が作用し、この揚力を受けて上層部のシート２１が浮揚した状態になる。

このとき、浮揚するシート（トップシート）２１の最上面に向けて第２のエアー吹き付け部２０からエアーを吹き付けるようにすると、シート２１の浮き上がり（浮揚）がエアーの吹き付けによって抑制されるとともに、第２のエアー吹き付け部２０と最上位のシート２１との間にエアーギャップが形成される。これにより、シートの浮揚高さが第２のエアー吹き付け部２０によって規制された状態となる。また、第２のエアー吹き付け部２０と最上位のシート２１とが非接触の状態に維持される。

したがって、表面が傷つきやすいシートを取り扱う場合でも、シートの表面に傷等のダメージを与えることなく、シート収容部１７からシートを供給することができる。また、シートを供給する際に、第２のエアー吹き付け部２０と最上位のシート２１との間に摩擦抵抗が発生しないため、搬送力不足によるミスフィードの発生や、搬送力アップによる種々の不具合（使用エネルギーの増加、装置の大型化、高コスト化など）を回避することができる。さらに、従来のように浮揚高さ規制部材にシートを当接させる場合に比較すると、シート供給時の搬送抵抗が無視できる程度に小さくなる。このため、搬送抵抗のアンバランスによるスキューの発生を有効に防止することができる。

また、従来の装置構成では、シートの浮揚高さを変える場合に、所望の浮揚高さに合わせて浮揚高さ規制部材をシート積載方向に移動（上下動）させる必要がある。これに対して、本実施形態のシート供給装置では、第２のエアー吹き付け部２０からのエアーの吹き付けによってシートの浮揚高さを規制するため、例えば、エアー発生装置にファンを用いた場合は、ファンの回転速度を電気的な制御によって変える（例えば、ファンの駆動にステッピングモータを用いた場合は、モータに供給する駆動パルスの周期を変える）ことにより、第２のエアー吹き付け部２０からシート２１の最上面に向けて吹き付けられるエアーのエネルギー（具体的にはエアーの風量、風速、風圧など）を可変制御する構成を採用することが可能である。また、第２のエアー吹き付け部２０につながるエアー供給経路（配管等）の途中に、エアーの流量を調節するエアー制御バルブを設けた場合も、上述したエアーのエネルギーを可変制御することが可能となる。かかる構成を採用した場合は、第２のエアー吹き付け部２０からシート２１の最上面に向けて吹き付けられるエアーのエネルギーを変えることで、シートの最上面に作用するエアーの力（換言すると、浮揚するシートを押し下げようとする力）を調整することができる。このため、第２のエアー吹き付け部２０をシート積載方向に移動させなくても、シートの浮揚高さを任意に変更することができる。

さらに、シート収容部１７に収容されたシートの情報（例えば、シートの坪量、サイズ、紙質等）を画像形成装置の操作パネル等で指定するものとすれば、そこで指定されたシートの情報を図示しない取得手段で取得し、当該取得したシートの情報に基づいて、第２のエアー吹き付け部２０からシートの最上面に向けて吹き付けられるエアーのエネルギーを制御することにより、実際に供給されるシートの特性に合わせて、当該シートの浮揚高さを変更することができる。そのため、シートの情報（坪量、サイズ、紙質等）に応じて、シートの浮揚高さの設定を最適化することが可能となる。

なお、上記実施形態においては、シート収容部１７の一側部に第１のエアー吹き付け部１９を設け、この第１のエアー吹き付け部１９でシート２１の側端部にエアーを吹き付けるものとしたが、本発明はこれに限らず、例えば図４に示すようにシート収容部１７の前部に第１のエアー吹き付け部１９を儲け、この第１のエアー吹き付け部１９でシート２１の前端部（シート供給方向の下流側を向いて配置されるシートの端部）にエアーを吹き付けるものや、図示はしないがシートの後端部（シート供給方向の上流側を向いて配置されるシートの端部）にエアーを吹き付けるものであっても、その吹き付け位置の近傍に第２のエアー吹き付け部２０を儲け、当該第２のエアー吹き付け部２０からのエアーの吹き付けによりシートの浮揚高さを規制する構成を採用することにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

本発明が適用される画像形成装置の構成例を示す概略図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置が備えるシート供給装置の構成例を示す概略側面図である。 シート収容部の平面的な配置状態を説明する図である。 本発明の他の適用例を示す図である。

符号の説明

１…画像形成装置、１７…シート収容部、１８…シート供給部、１９…第１のエアー吹き付け部、２０…第２のエアー吹き付け部、２１…シート

Claims (3)

1. シートを積載状態で収容するシート収容手段と、
   前記シート収容手段に収容されたシートを順次供給するシート供給手段と、
   前記シート収容手段に収容されたシートの端部にエアーを吹き付ける第１のエアー吹き付け手段と、
   前記シート収容手段に収容されたシートの最上面にエアーを吹き付け、シートの浮揚を抑制する第２のエアー吹き付け手段と、
   前記シート収容手段に収容されたシートの情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段で取得した前記シートの情報に基づいて、前記第２のエアー吹き付け手段によって前記シートの最上面に吹き付けられるエアーのエネルギーを可変制御するエアー制御手段と
   を備えることを特徴とするシート供給装置。
2. 前記第２のエアー吹き付け手段は、前記第１のエアー吹き付け手段によるエアー吹き出し位置を挟む位置に２つ配置される
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート供給装置。
3. 前記シート供給手段は、前記シート収容手段に収容されたシートの最上面に当接した状態で回転することにより当該シートを呼び出すピックアップロールを備えており、
   前記第１のエアー吹き付け手段は、前記ピックアップロールの位置よりシート供給方向の下流側に設けられ、
   前記第２のエアー吹き付け手段は、前記シート収容手段に収容されたシートに対して、シート供給方向の下流側に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート供給装置。

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