JP5146173B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本願発明は、特に、電子写真法を利用して画像を作製する複写機、プリンタ等の画像形成装置に使用される給紙装置と、当該給紙装置を具備する画像形成装置に係わる。

電子写真法を利用する画像形成装置は、帯電、露光、現像処理を行うことによって像担持体上に形成したトナー像を、直接または中間転写体に一度転写してから用紙（転写材）に転写し、次いで、定着処理を行って用紙（転写材）上に定着する構成を有している。

斯様な画像形成装置においては、上質紙、光沢紙、コート紙等の用紙（転写材）が一般的に使用できるが、用紙の厚さ、或いは、サイズ等を考慮すると、多種類の用紙が使用できるように工夫されている。

また、上述の如くの画像形成装置においては、シート状の用紙を積載状態に収納することができる用紙収納手段と、当該用紙収納手段に収納されている用紙を１枚ずつ分離して搬送する給紙手段とを含む給紙装置が備えられている。

しかしながら、画像形成プロセスに応じて給紙手段が駆動され、当該給紙手段の動作によって用紙を１枚づつ分離搬送させようとしても、時として、複数枚の用紙が一度に送り出されてしまう（重送）という第１の問題があった。

このような用紙の重送は給紙装置としての機能を損なうものであり、当然ながら、このような給紙装置を備えた画像形成装置にとっても致命的な問題となる。

また、関連した問題として、例えば、上述のように重送状態で用紙収納手段から送り出された複数枚の用紙の内、２枚目以降の用紙の先端部分が用紙収納手段の先端規制板となる壁を乗り越えた状態で搬送路上に止まる場合がある。

このような状態から新たな画像形成ジョブの指令に基づく給紙手段の作用により用紙を給紙しようとすると、ジャミング（紙詰まり）を発生する危惧があり、安定した給紙を行えないという第２の問題があった。

第１の問題は、例えば、給紙ローラ（ピックアップローラ）と、その前方に設けられる搬送ローラ及び当該搬送ローラと圧設する捌きローラと、前記捌きローラに関係づけてトルクリミッタを付設した構成の給紙手段によって解決する方法が提案されている。

上記構成は、給紙ローラにより１枚の用紙が給紙されたときには、捌きローラが搬送ローラに従動し、２枚以上の用紙が給紙されたときには、捌きローラの逆方向回転により余分な用紙の搬送を防止し、１枚の用紙のみを搬送することができる（例えば、特許文献１参照）。

又、前述の給紙ローラに代えて、減圧空気流を利用して可動ベルトで吸引搬送する用紙吸引搬送手段を備えた構成の給紙手段も、近年、提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００６−３２１６２９号公報 特開２００８−０６８９３７号公報

上記特許文献１、２に開示されているような給紙手段を有する給紙装置は、用紙の重送を防止する上で極めて有用なものである。

しかしながら、これら特許文献に開示された技術は、前記第２の問題解決に対する考慮がなされていない。

更に、画像形成装置における給紙装置として、前記第２の問題を解決するための提案は殆ど無いのが現状である。

本願発明は、上述の如くの問題に鑑みてなされたもので、その主たる目的は、給紙時に重送された余分な用紙を用紙収納手段内に簡単に戻すことができる用紙戻し手段を有する給紙装置を提供することにある。

他の目的は、上記の給紙装置を具備するとともに、用紙が重送され搬送路上に止まっていることをセンサが検知すると、その出力を基に給紙動作を中断させ、前記用紙戻し手段により残存用紙を用紙収納手段内に戻す構成の画像形成装置を提供することにある。

本願発明は、下記の構成要件によって達成することができる。
（１）
用紙を積載する昇降板を有する用紙収納手段と、
前記用紙収納手段の上方に設けられ、かつ、当該用紙収納手段に収納された用紙を吸引して搬送する用紙吸引搬送手段と、
前記用紙収納手段に対して用紙の搬送方向下流側に設けられ、かつ、前記用紙収納手段に収納された用紙よりも高い位置にガイド面を有するガイド部材と、
前記用紙吸引搬送手段の用紙搬送面と前記ガイド面の下流側端部に対して、搬送された用紙を押し戻す方向に空気を吹きつける用紙戻し手段と、
を有する給紙装置と、
当該給紙装置により給紙された用紙に対してトナー画像を形成するトナー画像形成手段と、
前記ガイド面が存在する領域内に配設され、前記ガイド部材近傍の用紙搬送路上における残存用紙の有無を検知するセンサと、
制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記センサが残存用紙を検知した出力に応じて、給紙動作を停止させるとともに、前記用紙戻し手段を駆動するように制御することを特徴とする画像形成装置。
（２）
前記用紙収納手段に収納される用紙の内、上部の用紙の側面に向けて空気を吹きつける空気吹きつけ手段を有することを特徴とする前記（１）に記載の画像形成装置。
（３）
前記空気吹きつけ手段は、複数段階の切替制御が可能であることを特徴とする前記（１）または前記（２）に記載の画像形成装置。
（４）
前記用紙戻し手段は、複数段階の切替制御が可能であることを特徴とする前記（１）に記載の画像形成装置。

本願発明に係わる給紙装置は、重送された用紙を空気流で用紙収納手段内に戻すようにしたので機構が簡単である。

また、専用のローラ等により用紙戻し手段を設置する態様に比して、給紙部近傍の用紙搬送路上には空気吐出口を設けることができさえすればよいので、設計の自由度は広く、スペースの有効利用と装置のコンパクト化にも寄与できる。

本願発明に係わる画像形成装置は、所定の画像形成ジョブに対応した用紙の搬送が終了した後であって、新たなジョブに対応した用紙の搬送を開始するまでの間、換言すれば、画像形成ジョブ間において、前記用紙戻し手段を作動させる構成を有する。

そのため、新たな画像形成ジョブに伴う用紙の給紙時においては、用紙は全て用紙収納手段に収納されているので給紙トラブルを極力抑制することができる。

以下に、本願発明に係わる実施の形態について図面を基に説明する。

図１は、デジタルカラー複写機からなる画像形成装置の構成を示す概略図である。

図に示す画像形成装置（便宜上、画像形成装置本体という場合がある）は、装置本体上部に自動原稿送り装置１を有し、内部に画像読み取り部２、画像形成部３、ベルトユニット４のためのベルト設置部、給紙部５、定着装置Ｔ、反転排紙・再給紙部６、および、反転搬送手段であるＡＤＵ７を有している。

前記自動原稿送り装置１は、原稿を１枚ずつ送り出して画像読み取り位置へと搬送し、画像読み取りが終わった原稿を所定の場所に排出する装置である。

前記自動原稿送り装置１は、原稿載置台１０１、原稿分離手段１０３、原稿搬送部１０５、原稿排紙手段１０７、原稿排紙台１０９、および、両面コピーモードにおいて、原稿の表裏面を反転させるためのローラ対からなる原稿反転手段１１１を有している。

処理プロセスがらみで述べるに、前記原稿載置台１０１上に載置された複数枚の原稿（不図示）は、原稿分離手段１０３によって１枚づつ分離され、前記原稿搬送部１０５を介して画像読み取り位置に向けて搬送される。

前記原稿読み取り位置は、前記原稿搬送部１０５の下方部に設けられており、そこで、画像読み取り部２を構成するスリット２０１を介して、原稿の画像が読み取られ、読み取られた原稿は原稿排紙手段１０７によって原稿排紙台１０９上に排出される。

なお、両面コピーモードにおいては、片面が読み取られて搬送されてくる原稿は前記原稿反転手段１１１により二点鎖線の矢印で示す方向に搬送される。

そして、進行方向における原稿の後端を咬んでいる状態で駆動停止された後の原稿反転手段１１１の逆方向回転により、前記原稿搬送部１０５を介して、再び画像読み取り位置に導かれた後、原稿排紙手段１０７によって原稿排紙台１０９上に排出される。

上記の工程は、原稿載置台１０１上に載置された原稿の枚数分繰り返される。

画像読み取り部２は、前記スリット２０１、原稿照射用のランプ２１３と原稿の反射光を反射させる第１ミラー２１５とを一体化した第１ミラーユニット２０５、第２ミラー２１７と第３ミラー２１９とを一体化した第２ミラーユニット２０７を有する。

また、前記第３ミラー２１９からの反射光を撮像素子上に結像させる結像レンズ２０９、および、結像レンズ２０９によって結像された光像を光電変換して画像情報を得るライン状の撮像素子（以下、ＣＣＤという）２１１を有している。

前記画像情報は、適宜の画像処理を施された後、一旦、後記する制御手段Ｓ内のメモリに蓄積されるようになっている。

前記自動原稿送り装置１によって送られている原稿を、画像読み取り部２で読み取る態様においては、第１ミラーユニット２０５及び第２ミラーユニット２０７は、図示の如き位置に固定されている。

前記画像読み取り部２によって読み取られた各色毎の画像情報は、前記メモリより順次取り出され、静電荷潜像形成手段である各色毎の露光光学系にそれぞれ電気信号として入力される。

前記画像形成部３は色分解画像に応じたトナー像を形成するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（ＢＫ）の４組の画像形成手段３０（３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０ＢＫ：以下、画像形成ユニットという）を有する。

各々の画像形成ユニット３０は、感光層をドラム状の金属基体上に設けた像担持体としての感光体ドラム３１０、帯電器３２０、画像書き込み手段である露光光学系３３０、現像装置３４０、転写手段３５０、クリーニング手段３６０を主要構成要素とする。

なお、前記露光光学系３３０はレーザ光学系で構成される露光ユニットである。

図においては、イエローの画像形成ユニットを構成する部材にのみ参照符号を付し、他の画像形成ユニットも基本的に同じ構成を有するので、図面簡素化という観点から参照符号は省略してある。

前記現像装置３４０は、磁性キャリア（以下、単にキャリアという）と非磁性トナー（以下、単にトナーという）とを含む二成分現像剤を収納している。

また、前記現像装置３４０は、周方向に沿って複数の磁石（磁極）を位置固定で内蔵した、可回転、かつ、非磁性の円筒形状からなる現像剤担持体（以下、現像スリーブあるいは単にスリーブと呼称する）と、トナー濃度検知手段（不図示）を有している。

前記複数の磁石は、前記現像剤を前記スリーブ上に磁気的に吸着して担持せしめ、当該スリーブの回転によって現像領域に搬送させ、次いで、現像処理後の前記現像剤を前記スリーブ上から反発磁界を利用して自動的に除去しうるように配列されている。

また、前記現像装置３４０における前記現像スリーブには、画像形成動作に所定極性（ここではマイナス極性の直流電圧と交流電圧の重畳）のバイアス電圧が印加されるようになっているが、これらの構成自体はよく知られているので、詳細な説明は割愛する。

更に、各現像装置３４０に関連してトナー補給装置が準備されており、当該トナー補給装置は、色毎の補給トナーが充填されたトナーボトルを可回転に装着するトナーボトル装着部と、トナーボトルから排出されたトナーを貯留できるトナー貯留室とを有する。

また、前記転写手段３５０は、後述する中間転写転ベルト４０１を介して前記感光体ドラム３１０の周面一部に対向しているローラからなるが、放電ワイヤからなる電極を含む通常の転写電極と呼称される態様の構成とすることもできる。

前記クリーニング手段３６０は転写後の前記感光体ドラム３１０上に残留するトナーを除去し、除去されたトナーは適宜のパイプ（不図示）を介して下降され、用紙トレイの側部に設置されている廃トナーボックスＤＴに収納されるようになっている。

各々の画像形成ユニット３０は、縦方向に長く配設された、ベルトユニット４を構成するループ状の中間転写ベルト４０１の一平面（張設面）Ａの進行方向に沿って、上から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（ＢＫ）の順に配列されている。

前記中間転写ベルト４０１と、当該中間転写ベルトを回転可能に懸架する支持ローラ４０５、４０６、４０７、および、バックアップローラ４１０等がベルトユニット４を構成する。

また、前記バックアップローラ４１０は、中間転写ベルト４０１を挟んで当該バックアップローラと押圧しながら回転するように対向配置した転写ローラ５１０とで二次転写手段を構成している。

上記の画像形成ユニット３０とベルトユニット４の構成とによる画像形成は次のようになされる。

画像形成プロセスの開始に伴って、反時計方向に回転する感光体ドラム３１０の表面は帯電器３２０により所定の極性（ここではマイナス極性）に帯電される。

次いで、露光光学系３３０による第１の色信号、即ち、イエロー（Ｙ）の画像信号に対応する露光が施され、当該イエロー（Ｙ）の画像に対応する潜像が前記感光体ドラム３１０上に形成される。

前記潜像は、現像装置３４０の現像剤による接触または非接触現像処理により、反転現像されてイエロー（Ｙ）のトナー像に変換された後、転写手段３５０の作用によって中間転写ベルト４０１上に転写される。

第１の色信号による画像形成開始から所定の時間後に順次開始される他の色信号による画像形成は、上記と同様のプロセスにより、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（ＢＫ）の各画像形成ユニット３０によってなされる。

それぞれの画像形成ユニットで形成された感光体ドラム上の各トナー像は、前記イエロー（Ｙ）のトナー像のある画像領域と重畳するように順次転写され、前記中間転写ベルト４０１上に重ね合わせのカラートナー像が形成される。

一方、転写処理終了後の前記感光体ドラム３１０の表面はクリーニング手段３６０で清掃され、新たな画像形成のための準備が整えられる。

なお、前記感光体ドラム３１０、あるいは、中間転写ベルト４０１に対する個々の画像形成プロセスの開始タイミングは次のように行う。

即ち、前記中間転写ベルト４０１の外側であって、前記中間転写ベルトの回転方向に見て、前記転写ローラ５１０のある位置から１組目（イエロー）の画像形成ユニットが設けてある位置までの区間にレジストセンサ４１３を付設しておく。

そして、前記中間転写ベルト４０１に設けた基準マークを前記レジストセンサ４１３が検知したときを起点として計時を行い、所定時間経過毎に、順次、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（ＢＫ）に係わるプロセスを開始させる。

なお、参照符号Ｓはコンピュータを含む制御手段（以下、制御部ともいう）で、機械作動のプログラムを内蔵し、一連の画像形成プロセスに係わる制御、給紙制御、トナー濃度制御等、全ての制御を行う。

換言すれば、制御手段Ｓは、演算制御処理を行うＣＰＵと、各種動作プログラムを記憶しているＲＯＭ、演算結果データを記憶するＲＡＭ等を有する。

そして、インターフェースを介して各種センサの出力を前記ＣＰＵに取り込むとともに、その情報を基にモータ或いは表示手段等を駆動制御する構成を有する。

参照符号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、装置本体の下部に設置された３つの用紙トレイであり、図の手前方向に取り出し（引き出し）可能である。

ＤＴは前述した如くの廃トナーボックスであり、前記用紙トレイＰ１乃至Ｐ３の側部にあり、前記用紙トレイの引き出し方向と同一方向に取り出し（引き出し）可能である。

前記廃トナーボックスＤＴ、および、用紙トレイＰ１乃至Ｐ３を囲んでいる二点鎖線は、廃トナーボックスＤＴの収納部前面をカバーする外装扉８０と、用紙トレイの前面をカバーする正面扉８５を示す。

前記用紙トレイＰ１乃至Ｐ３の送り出し部には給紙ローラ５０３、５１３、５２３と、分離ローラ５０６、５１６、５２６、及び、搬送ローラＲ１、Ｒ２、Ｒ３が備えられ、これらローラで繰り出された用紙ＰはＲ４乃至Ｒ７が配設されている搬送路に沿って搬送される。

参照符号５９はレジストローラで、前記搬送ローラＲ７よりも下流であって、前記二次転写部に近接した位置に設けられている。

搬送路上であって前記二次転写部（転写ローラ５１０のある位置）より下流に設置されているのは、加熱源を内蔵した第１定着ローラＴ１と、当該第１定着ローラと圧接しながら回転する第２定着ローラＴ２を主要素とする定着装置Ｔである。

参照符号６００は排紙ローラを示し、６５０は排紙された用紙を積載収納する排紙トレイを示す。

反転排紙・再給紙部６とＡＤＵ７に係わる用紙搬送路形態、および、搬送制御については公知であり、また、本願発明に直接関係しないので説明は割愛する。

次に、中間転写ベルト４０１上に形成されたカラートナー画像が用紙Ｐ上に転写され、装置外に排紙されるまでの工程を、今まで説明していなかった装置の構成を絡めながら簡単に説明する。

前記中間転写ベルト４０１上における画像形成に対応した適宜のタイミングで、用紙Ｐが給紙ローラ５０３（５１３、５２３）によって給紙される。

次いで、用紙Ｐは、分離ローラ５０６、および搬送経路上に設けた複数の搬送ローラＲ１〜Ｒ７により挟持搬送されて転写部（転写領域）の手前位置に設けられているレジストローラ５９に向けて搬送される。

給紙される用紙Ｐは、記録枚数、記録開始釦、または、記録倍率や画像濃度等を設定することができる操作表示板１５０上で指定・選択されたサイズのシート材である。

前記用紙Ｐは、前記レジストローラ５９にその先端が当接された後、当該レジストローラ５９の回転再開により、前記中間転写ベルト４０１上のカラートナー像領域と重畳するタイミングで再給紙される。

次いで、前記用紙Ｐは二次転写部において前記バックアップローラ４１０と前記転写ローラ５１０とにより前記中間転写ベルトとともに押圧挟持され、この間に、前記中間転写ベルト４０１上のカラートナー画像が前記用紙Ｐ上に転写される。

転写の際、前記転写ローラ５１０に適宜の転写バイアス電圧を印加するように構成することが望ましい。

トナー像が転写された前記用紙Ｐは前記中間転写ベルト４０１から分離され、搬送ベルト（不図示）により定着装置Ｔに向けて搬送され、加熱・加圧処理を受けることによりトナーが溶融され、用紙Ｐ上に定着される。

定着装置Ｔによる定着処理終了後の用紙Ｐは、その下流に設けてある排紙ローラ６００により搬送され、装置本体外に設けてある排紙トレイ６５０上に排出される。

一方、二次転写終了後の前記中間転写ベルト４０１の表面は、クリーニング手段４０によってクリーニングされ、新たなトナー像を担持する準備がなされる。

また、図において、通路切替部材６０１の図示上の位置は、定着処理後に用紙Ｐを反転することなく排出する場合の位置である。

用紙の反転排出時には、前記通路切替部材６０１が所定量回動され、定着後の用紙Ｐは通路切替部材６０１の右辺に沿って下方に案内される。

次いで、ローラ６０２によって後端が挟持された状態とされた後の当該ローラ対６０２の逆回転により、用紙Ｐは前記通路切替部材６０１の左側の辺に沿って上昇せしめられ、前記排紙ローラ６００を介して排出される。

更に、前記ＡＤＵ７を用いる両面コピーモードの場合、片面に画像が形成された定着処理後の用紙Ｐは前記通路切替部材６０１の右側の辺に沿って下方に案内され、用紙Ｐの後端がローラ対６０５により挟持された状態で搬送停止される。

次いで、当該ローラ対６０５を逆回転せしめ、ガイド板（不図示）に沿って上昇させ、複数のローラ対７０１、７０２、７０３を有するＡＤＵ７に導いて用紙Ｐの反転を達成する。

用紙Ｐの第２面に対する画像形成プロセスは前述と基本的に同じであり、また、前記定着装置Ｔから送り出された後の排出路については前述した何れかが選択される。

なお、上記の画像形成プロセスにおいて、現像剤中のトナー濃度は前記トナー濃度検知センサにより検知され、その出力情報は前記制御手段Ｓに取り込まれて演算され、設定されている閾値と比較される。

そして、トナー補給が必要であると前記制御手段Ｓが判断すると、当該制御手段Ｓの指令に基づいてトナー搬送手段が駆動され、必要なトナー量が現像装置３４０内に補給されることになる。

一方、感光体ドラム上からクリーニング手段３６０により除去されたトナーは廃トナーボックスＤＴに送られて収納される。

なお、参照符号９は、本願発明に係わる給紙装置を内蔵したオプション給紙装置を示し、当該オプション給紙装置９は、前記画像形成装置本体と一体的に結合されて使用に供せられる（オプション給紙装置の構成の詳細は後記する）。

前記オプション給紙装置９内の用紙収納手段から給紙手段により給紙された用紙は、適宜の搬送ローラにより搬送され、連通口を介して、画像形成装置内に送り込まれ、前述した用紙と同様に搬送制御されて、所定面に転写画像が形成された後、前記排紙トレイ６５０上に排出される。

なお、本願発明においては、給紙装置を内蔵する画像形成装置本体のみならず、上記のように外付けのオプション給紙装置９が結合された装置の態様も画像形成装置の範疇に属する。

図２は、本願発明に係わるオプション給紙装置９内の構成を説明するための概略図である。

図２において、オプション給紙装置９内には、箱状の用紙収納手段Ｐ２０、Ｐ２１、Ｐ２２が上下方向に備えられている。

また、各々の用紙収納手段の上方であって、用紙先端部を含む前方寄りの位置には、給紙手段であるエンドレス状の吸着ベルトＳＢ２０、ＳＢ２１、ＳＢ２２を含む用紙吸引搬送手段ＶＴ２０、ＶＴ２１、ＶＴ２２が設けられている。

前記用紙収納手段Ｐ２０乃至Ｐ２２は、大量の用紙Ｐを積載収納できる容量を有するとともに、上下方向に移動可能な昇降板９６０、９６１、９６２を備えており、また、当該昇降板を含んで図面の手前側に引き出し可能に設けられている。

また、前記昇降板９６０乃至９６２は、積載された用紙が画像形成プロセスにおいて使用され、順次減少するに従って上昇され、常に、最上位紙の位置が一定の位置を有するように規制されている。

高さ方向における用紙の位置規制は、用紙を検出するセンサや制御手段Ｓによって構成することができ、また、昇降板を昇降させる構成等については公知の技術が使用できる。

これらの位置規制や昇降板の昇降機構は直接に本願発明を特徴づけるものではないということから詳細な説明は略すが、例えば、特開２００６−０２７７９７号公報を参考とすることができる。

前記吸着ベルトの最下面（平行平面の内の下側の面の位置の意で、用紙搬送面であり、かつ、収納されている用紙の最上位紙と対向する面）と積載された用紙Ｐの最上位紙との間には間隙が形成されている。

本実施の形態においては、前記間隙を約１０ｍｍとしたが、この数値は各種の条件によって変更できるものであり、本願発明を拘束するものではない。

用紙Ｐの搬送経路を辿ると次のようになる。

前記吸着ベルトＳＢ２０乃至ＳＢ２２による用紙Ｐの給紙方向は、前記用紙収納手段Ｐ２０の引き出し方向と直交する方向（図における左側方向）である。

前記吸着ベルトＳＢ２０により用紙収納手段Ｐ２０から給紙される用紙Ｐは、図の左側において、前記吸着ベルトＳＢ２０の最下面と略同じ高さ位置にニップ部を有する搬送ローラＲ２０に挟持される。

その後、前記搬送ローラＲ２０により搬送されるとともに、ガイド板（参照符号無し）の作用を受けて下方向に向きを変えられる。

次に、垂直方向に設けた搬送ローラＲ２３乃至Ｒ２７により下方に搬送され、ガイド板（参照符号無し）で図の左側にガイドされた後、回転停止状態にある搬送ローラＲ２８に先端を当接して停止される。

前記搬送ローラＲ２８は、画像形成プロセスとのタイミングをとるためのレジストローラとしての機能を果たしている。

その後、前記搬送ローラ２８等の回転開始に伴って、前記用紙Ｐは画像形成装置内に送り込まれる。これらの給紙制御は、前述した制御手段Ｓにより行うことができる。

同様に、吸着ベルトＳＢ２１により用紙収納手段Ｐ２１から給紙される用紙Ｐは、図の左側において、前記吸着ベルトＳＢ２１の最下面と略同じ高さ位置にニップ部を有する搬送ローＲ２１に挟持され、搬送される。

しかる後、ガイド板の作用を受けるとともに、搬送ローラＲ２６、Ｒ２７により下方に搬送され、前記搬送ローラＲ２８に先端を当接した状態で停止され、搬送ローラＲ２８の回転開始に伴って画像形成装置内に送り込まれる。

更に、吸着ベルトＳＢ２２により用紙収納手段Ｐ２２から給紙される用紙Ｐは、図の左側において、前記吸着ベルトＳＢ２１の最下面と略同じ高さ位置にニップ部を有する搬送ローＲ２１に挟持され、搬送される。

そして、ほぼ同じ高さ位置を有する搬送ローラＲ２８に先端を当接した状態で停止され、当該搬送ローラＲ２８の回転開始に従って画像形成装置内に送り込まれる。

上記から理解されるように、本願発明に係わる給紙装置は、用紙収納手段、吸着ベルトを一構成要素として含む用紙吸引搬送手段、および、複数の搬送ローラを主要素とする。

ここで、用紙吸引搬送手段の構成を具体的に説明する。

図３は、前記用紙吸引搬送手段ＶＴ２０乃至ＶＴ２２の基本的構成の主要部を示す図であり、下側からみた部分図である。

図において、ベルト保持体９２５は板材からなり、オプション給紙装置９の固定部にネジ止めされ、吸着ベルト保持枠９３３を介して吸着ベルトＳＢ２０（以下、吸着ベルトを特定する必要がない場合、単に吸着ベルトＳＢという）を懸架状態で保持する。

前記吸着ベルトＳＢは、多数の孔が形成された２本のベルトを並列配置した構成からなり、駆動ローラ９３０と従動ローラ９３１に掛け回されている。

前記吸着ベルトＳＢはセンター基準で設けられており、幅方向、および、給紙方向における吸着ベルトＳＢのサイズは、その仕様に応じて適宜に決定できる。

本実施の形態における吸着ベルトＳＢの幅方向サイズは、葉書サイズの短辺よりも若干大きなサイズとしてある。

なお、本実施の形態における使用可能な最小サイズは縦送り（長辺が給紙方向と平行な給紙態様）仕様の葉書サイズ（１００ｍｍ×１４８ｍｍ）であり、また、使用可能な最大サイズは、縦送り仕様の定型サイズ（３３０ｍｍ×４８７ｍｍ）である。

前記吸着ベルトＳＢで形成される内側空間部には、前記吸着ベルト上に用紙を吸引保持させるための負圧源、例えば、シロッコファンＦ１（不図示：以下、負圧源Ｆ１という場合がある）内蔵のケーシングに接続したダクトボックス（図５参照）が配設されている。

また、前記吸着ベルト保持枠９３３上の４カ所には軸（ピン）Ｊが植設されており、アーム９４０、９４１の一端が前記軸Ｊ対して遊嵌状態で設けられている。

前記アーム９４０，９４１の他端部は、前記ベルト保持体９２５に形成した折曲部９５０上の軸Ｊに対して遊嵌状態で設けられている。

上記構成により、前記折曲部９５０上の軸Ｊは、吸着ベルトＳＢ、あるいは、前記吸着ベルト保持枠が位置移動させられるときの揺動支点として機能することになる。

図２に戻って、前記用紙収納手段Ｐ２０乃至Ｐ２２は、用紙の給紙方向と直交する方向に設けられた、用紙の側面を規制するための側面規制部材９２０乃至９２２を有する。

前記側面規制部材９２０乃至９２２の各対は、図を上方向から見たとき、前記吸着ベルトＳＢ２０乃至ＳＢ２２を挟んで対向配置されている。

また、前記側面規制部材９２０乃至９２２は、使用される各種サイズの用紙Ｐの全てに対応できるように給紙方向と直交する方向に移動・固定可能に構成されている。

参照符号９２３は前記側面規制部材９２０乃至９２２の左端位置を示し、この位置と直交する面上には用紙Ｐの先端を規制するガイド部材の前面壁（後記）が設けられている。

前記ガイド部材の前面壁の位置は、前記吸着ベルトＳＢ２０乃至ＳＢ２２の吸着領域内であって、その一端部に近接した位置でもある。

参照符号９８６は、前記側面規制部材９２０の内側に形成された空気吹き出し口を示し、当該空気吹き出し口は、後述する空気吹きつけ手段と関連づけられている。

前記空気吹き出し口９８６の高さ方向における位置、あるいは、その向きは、用紙収納手段Ｐ２０（Ｐ２１、Ｐ２２）に０収納されている用紙の内、上部に位置する用紙Ｐの側面に対応するように構成されている。

また、給紙方向においては、用紙の中央部よりも先端部寄りであり、かつ、前記吸着ベルトＳＢが配設されている給紙方向における領域ａ−ｂ内にある。

ここで、前記側面規制部材の構成について詳細に説明する。図４は、側面規制部材の斜視図であり、左右の側面規制部材の構成が基本的に同じであるということから、便宜上、対の一方のみを示してある。

参照符号９８０は最小サイズの用紙（葉書サイズ）に対する第２の側面規制部材で、第１の側面規制部材９２０上の上下に植設したピン９８１，９８２を支点として、図に示す退避位置と反時計方向に９０度回動した位置とを占めることができる。

前記側面規制部材９８０は、退避位置から９０度回動した位置で、面９８３により最小サイズの用紙の側面を規制する。

但し、上記側面規制部材９２０が最小サイズの用紙の規制ができる移動量を有している場合は、当然のこととして省くことができる。

参照符号９８５は、側面規制部材９２０の前寄り上部に設けたフラップで、積載収納される用紙の上面（側）に突出する適宜の幅と長さを有している。

前記フラップ９８５の直下に位置する前記側面規制部材９２０（９２１，９２２）の内側壁面（側面壁面上の上方部の意）には、前述した空気吹き出し口９８６が設けられている。

前記空気吹き出し口９８６はダクト（参照符号無し）の一端に繋がっており、当該ダクトの他端は、ファンからなる空気吹きつけ手段Ｆ２を内蔵するケーシング９８７と繋がっている。

また、前記ケーシング９８７は、前記側面規制部材を構成する内・外壁で形成された内部空間に設置された構成となっている。

上記の構成において、前記空気吹きつけ手段Ｆ２が駆動されると、前記空気吹き出し口９８６から空気流が吹き出され、当該空気流は、積載状態にある用紙の最上位紙近辺の複数の用紙側面に向けられる。

そして、上部の用紙Ｐ間に流れ込み、少なくとも、最上位紙Ｐを下位の用紙から分離させるとともに浮遊状態となして、用紙吸引搬送手段による容易な吸引搬送を助長しうるように作用する。

換言すれば、吸着ベルトＳＢの吸着領域が小さいと、最上位紙と吸着ベルトとのギャップが、例えば、１ｍｍというように狭い場合であっても、Ａ４サイズ（縦送り）以上の用紙を吸着ベルト上に吸引することが困難となることがある。

前記空気吹きつけ手段の採用は、このような不具合をなくすことが可能である。

しかしながら、用紙を吸着ベルトＳＢ上に吸引させる負圧源の容量を大きくするとともに、吸着ベルトＳＢの吸着領域を大きくすることにより、前述のような不具合をなくすことができるので、この場合は、空気吹きつけ手段Ｆ２を除去することができる。

本願発明は、このような構成の給紙装置を排除するものではない。

なお、前記空気吹き付け手段Ｆ２の駆動制御は、基本的に、負圧源Ｆ１による負圧によって吸着ベルト上に確実に吸引・吸着させることができない種類の用紙を使用するときに行えばよく、必ずしも全種類の用紙に対して行う必要はない。

本実施の形態において、前記空気吹きつけ手段Ｆ２による空気流の強さ（風量）は、用紙のサイズ情報に応じて複数段階に切替使用されるように構成してある。

次に、図５を用いて用紙戻し手段について説明する。図５は、給紙装置の主要部を拡大して示す図である。

既出の部材（手段）については、他の図におけると同様に、同一の参照符号を付してある。

図において、参照符号ＤＢはダクトボックスであり、当該ダクトボックスは負圧源に繋がっている。

前記吸着ベルトＳＢの配設領域内であって、端部近傍の下方にはガイド部材Ｇが位置付けられている。

前記ガイド部材Ｇは、用紙の先端を規制する前面壁９９０と、用紙の給紙方向に延設された水平のガイド面９９１とを有している。

換言すれば、前記ガイド面９９１は、用紙収納手段Ｐに近接した下流位置であって、用紙収納手段に収納される最上位の用紙よりも高い位置を有するように構成されている。

参照符号９９２は空気流発生源であるところのファンからなる加圧源Ｋに繋がっているダクトであり、一端部に空気吹き出し口９９３を有する。

前記空気吹き出し口９９３は、前記ガイド面９９１の近接下流位置であって、当該ガイド面９９１よりもやや低い位置を有するように構成されている。

また、前記ダクト９９２は途中から口細に形成され、所定の方向に曲げられている。

換言すれば、前記ダクト９９２は、空気吹き出し口から吹き出される空気流を、ガイド面９９１の下流側端部と、当該ガイド面と対向している用紙吸引搬送手段の用紙搬送面（実質的には、吸着ベルトの搬送面）に向けることができるように構成されている。

上述の如くの方向に強制的に向けられる空気流は、例えば、吸着ベルトＳＢ上に吸着されて搬送されてくる用紙に対して、当該用紙を押し戻す方向に作用する。

このように、加圧源Ｋとダクト９９２とを主要素とする構成が用紙戻し手段９９９として機能する。

前記空気吹き出し口９９３は、用紙Ｐの給紙方向と直交する方向（以下、この方向を用紙の幅方向という）においてセンター基準で設けられている。

用紙の幅方向における前記空気吹き出し口９９３の大きさは適宜決定できるものであり、例えば、使用される最大用紙の幅と同じくらいに大きくする必要はない。

参照符号９９５は前記ガイド部材Ｇの下流に設けた水平ガイド板であり、前記空気吹き出し口９９３のある部分を避けて搬送ローラＲ２０の手前まで延びている。

なお、図中、参照符号Ｐ−１（二点差線で示される）は、用紙収納手段内に収納されている最上位の用紙を含む複数枚の用紙からなる束（用紙束）を示す。

また、参照符号Ｐ−２（実線で示される）は、給紙時に最上位の用紙Ｐと一緒に送り出され、最上位紙を除いて、先端部が前記ガイド面上に残された複数枚の用紙からなる束（用紙束）を示す。

次に、上述の給紙装置を構成する各手段の動作を制御絡みで説明する。

画像形成プロセスに対応して制御手段Ｓから給紙指令が出されると、ドライバ回路（不図示）を介してシロッコファンＦ１、空気吹きつけ手段Ｆ２、および、加圧源Ｋが同時に駆動制御され、１秒程度の所定時間経過後、吸着ベルトＳＢの駆動が開始される。

その所定時間内において、前記空気吹きつけ手段Ｆ２のオン・オフが繰り返される。

これは、用紙収納手段に収納されている用紙のうち、特に、上部の用紙が湿度の影響を受けやすく、密着しやすいので、その影響をできる限り排除し、用紙の分離性能を安定化させるためである。

前述した所定時間経過後であって、１つの画像形成ジョブに必要な枚数の用紙の給紙が終わる迄の間、前記シロッコファンＦ１、空気吹きつけ手段Ｆ２、および、加圧源Ｋは作動状態に保たれる。

前記吸着ベルトＳＢが駆動されると、前記空気吹きつけ手段Ｆ２からの空気流により浮遊状態になった最上位の用紙Ｐが当該吸着ベルトＳＢ上に吸着され、搬送される。

そして、用紙Ｐの先端が、ガイド面９９１の下流側端部近傍に対応する位置に至ると、空気吹き出し口９９３から吐出される空気流が当該用紙に当てられる。

但し、吸着ベルトＳＢを介しての用紙に対する吸引力の方が前記空気流の吹きつけ力よりも大きいので、用紙Ｐに対する搬送は正常に行われる。

そして、前記吸着ベルトＳＢが水平から垂直方向に方向変換される端部において前記用紙Ｐに対する吸引作用が働かなくなると、用紙Ｐの先端部は自動的に前記吸着ベルトＳＢから分離する。

而して、用紙の後端は前記吸着ベルトＳＢに吸着されているので、用紙Ｐは水平ガイド板９９５等に規制されながら搬送され、やがて用紙の先端部は搬送ローラＲ２０に挟持されるようになる。

１枚の用紙Ｐの給紙が終了すると前記吸着ベルトＳＢの駆動は停止され、３００ミリ秒経過後に駆動が再開される。この動作が必要な給紙枚数分繰り返される。

必要な枚数の給紙を終了したことが前記制御手段Ｓの判断手段により判断されると、ドライバ回路を介して、前記シロッコファンＦ１、空気吹きつけ手段Ｆ２、および、加圧源Ｋの駆動は停止される。

そして、次の給紙指令によって、前述した制御に基づく給紙動作が行われる。

ところで、給紙時の環境条件が高湿であるときに、例えば、密着しやすいコート紙のような用紙が使用された場合、最上位の用紙Ｐとともに、その下側の複数枚の用紙も一緒に送り出されることが稀にある。

最上位の用紙を含む用紙束Ｐ−１が用紙収納手段内から送り出された場合について述べるとつぎのようになる。

用紙束Ｐ−１の先端部が前記収納手段Ｐ２０内からガイド部材Ｇの前面壁を乗り越えて搬送され、ガイド面９９１の下流側端部近傍に至ると、用紙戻し手段９９９による空気流の作用を受けるようになる。

如上の如く、最上位の用紙Ｐは前記吸着ベルトＳＢ上に吸着保持されるが、２枚目以下の用紙は、前記用紙戻し手段の空気流によって捌き（分離）を促進され、搬送力を失って落下することになる。

斯様に、ここでは、前記用紙戻し手段９９９は２枚目以下の用紙の重送を防止し、最上位にあった用紙Ｐのみを確実に給紙せしめるための捌き手段として機能する。

落下した用紙の先端部は用紙束Ｐ−２で示されるように、ガイド面９９１上に乗った状態となる。

１つの画像形成ジョブにおいて、連続して用紙Ｐが給紙されなければならない場合、２枚目以下の用紙（残存用紙）は、その先端部がガイド面に乗っている状態から給紙されることになる。

但し、用紙間の密着が強い場合、空気吹きつけ手段Ｆ２の空気流が残存用紙の最上位紙を浮遊させることができないので給紙不能になる。

仮に、何らかの加減で用紙が吸着ベルトＳＢ上に吸着されたとしても、密着している用紙は束の状態で搬送され、給紙トラブルを引き起こしかねない。

このような不具合を解消し、安定した給紙を行えるように、本実施の形態においては、ガイド部材近辺の用紙搬送路上に残存用紙があるか否かを検知するセンサ（図が見にくくなるので省略してある）が設けられている。

前記センサが残存用紙を検知すると、その出力は制御手段Ｓ内に取込まれ、残存用紙がガイド部材の近辺にあると判断手段により判断されて、吸着ベルトＳＢとシロッコファンＦ１の駆動が停止され、結果、給紙動作が停止される。

換言すれば、例えば、残存用紙がないときと、有るときのセンサの出力を制御手段Ｓ中の判断手段により判断して、用紙戻し手段による用紙Ｐの戻し制御を行うか否かを決定することができる。

前記用紙戻し手段９９９の駆動は継続されており、空気吹き出し口９９３から吐出されている空気流は徐々に残存用紙の束を用紙収納手段に向けて押し戻す。

このとき、同様に稼働状態にある空気吹きつけ手段Ｆ２からの空気流は、残存用紙の後退移動を容易にするように作用する。

やがて、前記センサ出力が残存用紙のないときの出力に戻ると、若干の時間経過後、制御手段Ｓは停止していた画像形成ジョブを継続させるべく機能する。

上記から、用紙戻し手段は次のように定義できる。

即ち、最上位紙（１枚目の用紙）に対する給紙動作に伴って連れ送り（重送）され、用紙搬送路上に残存するに至った用紙に空気流を作用させることによって、当該用紙を用紙収納手段内に戻す機能を有する手段と定義できる。

なお、本実施の形態における用紙戻し手段９９９は、前述の如くの捌き手段としての機能と、残存用紙を処理するための本来の用紙戻し手段としての機能を兼ねているが、捌き手段と用紙戻し手段は別個に設けることができる。

例えば、１つの加圧源に対して、捌き手段としての空気吹き出し口と用紙戻し手段としての空気吹き出し口とを切り替えて使用できる構成とすることにより達成できる。

また、それぞれの空気吹き出し口と、それぞれに対応した加圧源とから構成することもできる。

如上の如く、専用の用紙戻し手段を設けた場合、当該用紙戻し手段は、前記センサが残存用紙を検知した場合にのみ駆動制御されるように構成される。

斯様に、捌き手段としての機能を兼用する態様においては、上述のように、残存用紙がセンサにより検知された場合、その駆動は継続されるが、専用の用紙戻し手段という単機能である場合には、残存用紙が検知された時点で初めて駆動されることになる。

但し、本願明細書においては、機能兼用の場合であっても、本来の用紙戻し手段としての機能を果たすための駆動制御に係わる表現については、「センサが残存用紙を検知した出力に応じて、前記用紙戻し手段を駆動する」と表現をとることとする。

なお、センサによる残存用紙検知により、一度、用紙戻し手段の機能を停止せしめた後、再度、駆動するように構成しても良く、仕様による設計の自由度は広い。

また、前記センサは適宜の場所に設置することができるが、制御の容易さ、かつ、残存用紙を確実に用紙収納手段内に戻すことができるという観点から、用紙収納手段の近傍、例えばガイド面が存在する領域内に配設することが好ましい。

なお、センサについては所期の目的を達成できるものであればよく、型式は問わない。

また、前記用紙戻し手段９９９における空気流の強さを用紙のサイズによって複数段階に切り替えるようにすれば省エネに寄与できる。

本願発明に係わる給紙装置は大量の用紙を収納できる用紙収納手段を有し、当該給紙装置を有する画像形成装置は、軽印刷機の代替機として使用することを可能とする。

デジタルカラー複写機からなる画像形成装置の構成を示す概略図である。 オプション給紙装置９内の構成を説明するための概略図である。 用紙吸引搬送手段の基本的構成の主要部を示す図である。 側面規制部材の斜視図である。 給紙装置の主要部を拡大して示す図である。

符号の説明

１ 自動原稿送り装置
２ 自動原稿送り装置
３ 画像形成部
４ ベルトユニット
５ 給紙部
９ オプション給紙装置
９２０，９２１，９２２ 側面規制部材
９６０，９６１，９６２ 昇降板
９８６ 空気吹き出し口
９９１ ガイド面
９９３ 空気吹き出し口
９９９ 用紙戻し手段
Ｇ ガイド部材
Ｐ２０，２１，２２ 用紙収納手段
ＳＢ２０、ＳＢ２１，ＳＢ２２ 吸着ベルト
ＶＴ２０，ＶＴ２１，ＶＴ２２ 用紙吸引搬送手段

Claims (4)

1. 用紙を積載する昇降板を有する用紙収納手段と、
   前記用紙収納手段の上方に設けられ、かつ、当該用紙収納手段に収納された用紙を吸引して搬送する用紙吸引搬送手段と、
   前記用紙収納手段に対して用紙の搬送方向下流側に設けられ、かつ、前記用紙収納手段に収納された用紙よりも高い位置にガイド面を有するガイド部材と、
   前記用紙吸引搬送手段の用紙搬送面と前記ガイド面の下流側端部に対して、搬送された用紙を押し戻す方向に空気を吹きつける用紙戻し手段と、
   を有する給紙装置と、
   当該給紙装置により給紙された用紙に対してトナー画像を形成するトナー画像形成手段と、
   前記ガイド面が存在する領域内に配設され、前記ガイド部材近傍の用紙搬送路上における残存用紙の有無を検知するセンサと、
   制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、前記センサが残存用紙を検知した出力に応じて、給紙動作を停止させるとともに、前記用紙戻し手段を駆動するように制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記用紙収納手段に収納される用紙の内、上部の用紙の側面に向けて空気を吹きつける空気吹きつけ手段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記空気吹きつけ手段は、複数段階の切替制御が可能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記用紙戻し手段は、複数段階の切替制御が可能であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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