JP5380002B2 - 給紙装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、給紙トレイに積載した用紙の束を１枚ずつ分離して給紙する給紙装置及び画像形成装置に関するものである。

近年、複写機やプリンター等の画像形成装置において、カラー化の市場要求から白色度や光沢を出すためにシートの表面にコーティング処理を施した塗工紙（例えば、アート紙、コート紙）等、表面の平滑なシートにも画像形成の要望が高まっている。また、記録媒体の多様化に伴いＯＨＰ用紙、トレーシングペーパー等の要望も高まっている。これらＯＨＰ用紙、トレーシングペーパー、塗工紙等は、平滑度が高いため、高湿下の環境で用紙を積載した場合、紙同士が吸着し、従来の給紙装置を用いた画像形成装置ではノーフィードによるミスフィードの多発が問題になっていた。

通常使用される上質紙や複写機メーカー指定の普通紙では、表面の平滑度が低く、用紙収容部に積載した用紙から１枚ずつ用紙を送り出す際に、用紙同士が吸着してミスフィードが起こるような事態は生じなかった。従って、上述の普通紙を主体に使用することを想定して開発された従来の画像形成装置では、給紙ローラーと用紙との間の摩擦係数を大きくして積層された用紙の一番上の１枚を確実に送り込むことで、ミスフィードを防止している。

また、用紙が２枚以上送り込まれないように、捌きローラーやパット捌き又は分離爪等による捌きにより、２枚目以降を押し戻すようにして、一番上の１枚だけが送り込まれるようにしている。

一方、塗工紙等の平滑紙を給紙する給紙装置では、積載された用紙束の送り方向の側端を規制する側端規制部材に設けられた送風口から前述の用紙束の上部に向かってエアーを吹き付け、用紙間にエアーを通過させて分離させる用紙捌き機構が提案されている。又、積載された用紙束の送り方向の下流側に設けられた送風口から前述の用紙束の上部に向かってエアーを吹き付け、用紙間にエアーを通過させて分離させる用紙捌き機構が提案されている。

更に、用紙捌き機構によって分離された用紙を１枚ずつ画像形成部に送る方法として、最上位の用紙を搬送ベルトにサクション吸引し、しかる後に搬送ベルトを移動させて、当該用紙をエアー吸引しつつ搬送する用紙送出機構も提案されている。

特許文献１に記載の技術では、用紙搬送方向の下流側、あるいは用紙搬送方向に直交する側方から積載する用紙束に対してエアーを吹き付けて、用紙間にエアーを通過させて用紙を捌いている。

特許文献２に記載の技術では、用紙搬送方向の上流側から用紙束に対してエアーを吹き付ける用紙捌き機構を設け、更に用紙間に通過するエアーが用紙搬送方向の上流側に向かって吹き抜けるように、用紙の側端部の上面を規制する押圧部材を用紙側端規制部材に設けている。そして、長い用紙の場合に補助的に用紙束の側方にエアーを吹き付ける補助用紙捌き機構を設けていることが記載されている。

特許文献３に記載の技術では、積載する用紙束の一方の側端を規制する用紙側端規制部材にエアーを吹き出す送風口を設けて、用紙束の上部の用紙にエアーを流し込む用紙捌き機構について記載されている。そして、側端から流入したエアーを反対の側端に向かいスムーズに流すため、用紙送り方向の上流側及び下流側において用紙束の上面を押圧する押圧部材を設けて流入したエアーが用紙送り方向の上流側及び下流側から流出することを防止している。つまり、搬送方向の上流側と下流側の用紙が用紙束からエアー圧で浮かないように、押圧部材によって用紙の姿勢を規制するものである。
特許第３８５５５１２号公報 特許第３８９１４０５号公報 特開平４−２３７４７号公報

上述のエアーによる用紙捌き機構を使用する給紙装置では、積載された用紙束の用紙搬送方向における下流部に対し送風口から用紙束の用紙間にエアーを流し込み、密着された用紙を互いに分離する。そして、用紙間に吹き込まれたエアーにより、用紙間の分離した分離領域は、送風口から次第に拡大し、用紙送り方向の上流側に向かって拡大する。

従って、給紙装置では、上述の分離領域が効率よく用紙送り方向の上流側へ展開するような構成が重要である。

図８は、用紙間の分離（捌き）が上流側にスムーズに行き渡る、効率のよい捌き機構を備えた給紙装置３００の斜視図である。

矢印ａは、用紙Ｐの送り方向を示す。

給紙装置３００は、給紙トレイ３１上に積載される用紙束Ｐに対して、第１送風手段４０と、第２送風手段５０と、用紙吸着搬送手段６０と、用紙側端規制部材７１を周囲に配設する。

第１送風手段４０は、用紙束Ｐの側端にエアーを吹き付け、最上位の用紙Ｐ１を用紙束Ｐから分離するものであり、送風ファン４１で生成したエアーを吹き出している。

第２送風手段５０は、用紙束Ｐの先端側の端部にエアーを吹き付けており、第１送風手段による分離を補助するものであり、用紙束Ｐに対して用紙送り方向の下流側（用紙束の先端側）に配設する。

用紙吸着搬送手段６０は、図８では用紙送り方向に引き出されており、実際には矢印の始点に位置し用紙束Ｐの上方に離れて配設する。そして、第１送風手段４０および第２送風手段５０のエアーによって浮き上がった最上位の用紙Ｐ１をエアー吸着し、しかる後に吸着された用紙Ｐ１を矢印ａの方向に搬送するものである。

用紙側端規制部材７１は、用紙束Ｐの用紙送り方向と直交する側端部を規制するものであり、図示していない機構により用紙送り方向に直交する方向に移動可能に支持されている。また、第１送風手段４０からのエアーを吹き出すための第１送風口７２を有する。

用紙側端規制部材７１は、第１送風手段４０および第２送風手段５０から排出されたエアーが用紙束Ｐの側端側から流れ出さないような防風壁になっている。つまり、第１送風口７２以外には開口を有さない壁面構造である。

その結果、エアーによる用紙間の分離（捌き）が用紙搬送方向の下流側にスムーズに行き渡り、効率のよい捌き機構を実現している。

ところが、平滑度の高い用紙に対し用紙捌き性能を強めるために、用紙束Ｐに対するエアーの吹き付けを次第に強めると、紙種によって重送の発生頻度が次第に増加するという問題が発生した。

確かに、エアーの吹きつけを強めるとノーフィードの発生がなくなり用紙捌き性能は向上するが、一方で、平滑度が高く、且つ剛性が強くない用紙において、重送の発生頻度が次第に増加するという新しい課題が生じた。

上述の重送の発生メカニズムについて、以下に簡単に説明する。

図９は、用紙束Ｐに吹きつけられるエアーの流れとエアーにより用紙束から分離した最上位の用紙の姿勢を示す、概念図である。図９の（ａ）は、給紙装置３００の給紙トレイ３１に積載する用紙束を上方から観たものであり、用紙吸着搬送手段６０（破線部内）を透視している。

矢印ａは用紙送りの方向であり、矢印Ｖ１は第１送風口７２から排気されるエアーの流れを示す。そして、矢印Ｖ２は第２送風手段５０から吹き出されたエアーの流れを示す。

矢印Ｖ１および矢印Ｖ２のエアーは用紙側端規制部材７１で用紙束Ｐの側端側からの流出が防止されるために、合成されて用紙送り方向（用紙束Ｐの後端）に向かって流れるような形態を形成している。特に最上位の用紙Ｐ１の下に流れ込むエアーは、上方を用紙Ｐ１で遮蔽され、下方を用紙束Ｐあるいは、用紙Ｐ１の下方にある用紙Ｐ２で遮蔽され、更に両側を用紙側端規制部材７１でしっかり阻止される。

従って、エアーによる用紙間の分離（捌き）は用紙の後方に向かれてスムーズに展開する。

図９の（ｂ）及び（ｃ）は、給紙装置３００を図９の中央断面図であり、図１１はその拡大図である。

図９の（ｂ）は、総じて用紙間の吸着力が強くない用紙を装填した場合であり、用紙束Ｐから分離した最上位の用紙Ｐ１の姿勢を示している。

図９の（ｂ）に示すように、用紙Ｐ１は用紙束Ｐに対してほぼ並行に上方に浮き上がっている。用紙Ｐ１の後端が用紙後端規制部材３３で規制されているために、用紙Ｐ１の先端側の用紙面が用紙吸着搬送手段６０に所定位置に吸着され、用紙吸着搬送手段のエアー吸引口を完全に遮蔽する形態を成している。

上述のように、総じて用紙間の吸着力が大きくない用紙からなる用紙束の場合には、理想的なエアー捌き性能を実現している。

図９の（ｃ）は、用紙間の吸着力が大きい用紙を装填した場合における最上位の用紙Ｐ１の姿勢を示す。実線は、用紙Ｐ１が用紙束Ｐから分離した初期段階であり、破線は用紙の後端まで分離した後期の状態を示している。

分離した最上位の用紙Ｐ１は、後端側が分離されない段階では用紙Ｐ１の下面に作用するエアー圧により、実線に示すように上方に浮き上がり、図示のように屈曲する。従って、用紙Ｐ１の先端は、用紙吸着搬送手段６０の正規位置より上流側（後端側）にｄだけ位置ズレして吸着する。そして、用紙Ｐ１の吸着により用紙吸着搬送手段６０のエアー吸引作用は完全に遮蔽されずに残存する。

図１０は、図９の（ｃ）の場合におけて第１送風手段及び第２送風手段５０によって用紙束Ｐから分離された用紙Ｐ１が、用紙吸着搬送手段６０に吸着されて給紙装置３００の下流側に搬送される状態を示す概念図である。最上位の用紙Ｐ１に続いて分離して浮きあがった次の用紙Ｐ２と、更に分離して浮き上がった用紙Ｐ３の状態を示している。

図１０の（ａ）では、図９の（ｃ）のように最上位の用紙Ｐ１が正規位置よりｄだけ後端側に位置ズレして吸着した状況下において、用紙Ｐ２及び用紙Ｐ３が正規位置に浮きあがった場合の状況を示している。

用紙Ｐ２の先端部は用紙吸着搬送手段６０の吸引作用を受け、しっかりと用紙吸着搬送手段６０に吸着する。用紙Ｐ２の吸着により用紙吸着搬送手段６０のエアー吸引作用は完全に遮断されるため、用紙Ｐ３は用紙吸着搬送手段６０の吸引作用の恩恵に預かれず、第２送風手段によって用紙Ｐ２と用紙Ｐ３との間にはエアーが流れ、用紙Ｐ３は用紙Ｐ２から分離して浮遊する。図１０の（ｂ）はその状態を示している。

サクションは給紙動作中に常時作動しているために、用紙Ｐ１と用紙Ｐ２の吸着状態は保持される。一方、用紙Ｐ３は位置の定まらない浮遊状態を維持する。

図１０（ｂ）のような状態の下で、用紙吸着搬送手段６０のベルト搬送が開始すると、用紙Ｐ１と用紙Ｐ２は、用紙吸着搬送手段６０に吸着されて、図１０（ｃ）に示すように用紙送り方向の下流側へ一緒に搬送される。前述のベルト搬送は、図１１に示す吸着ベルト６３を張架する大径ローラー６１の回転により行われる。

用紙Ｐ３は給紙装置３００に残るが、用紙Ｐ１の後端が給紙装置３００から排出されると、新たな最上位の用紙Ｐ１として用紙吸着搬送手段６０に吸着される。

以上のことから、エアーが通過できない壁面の用紙側端規制部材を用いてエアーを強く用紙束に吹きつけるエアー捌き給紙装置において、多種多様な用紙、特に平滑度が高く、且つ剛性が大きくない用紙に対して用紙束から分離した用紙の姿勢を常に安定に保持し、重送を防止する技術を提供することが課題である。

特許文献１に記載の技術には、用紙搬送方向の下流側、あるいは用紙搬送方向に直交する側方から積載する用紙束に対してエアーを吹き付けて、用紙間にエアーを通過させて用紙を捌いている。本発明の課題である捌かれた用紙の姿勢、あるいは重送に関して記載されていない。

特許文献２は、用紙がエアー圧で浮かないように押圧部材によって上方から用紙の側端部を押圧して用紙の姿勢を規制するものであるが、本発明の課題である重送に関する記載はなく、重送防止を目的とするものではない。

特許文献３に記載の技術は、搬送方向の上流側と下流側の用紙が用紙束からエアー圧で浮かないように、押圧部材によって用紙の姿勢を規制するものであり、本発明の課題である重送に関する記載もなく、重送防止を目的とするものではない。

本発明は、強いエアーを用紙束に吹き付けて平滑度の高い用紙を確実に分離して捌くと共に重送の発生を防止する、多種多様な用紙に対応可能な給紙装置を提供することを目的とする。

前記目的は、下記に記載する発明により達成される。
１．複数枚の用紙からなる用紙束を積載する給紙トレイと、前記給紙トレイに積載された前記用紙束の最上位の用紙から１枚ずつ複数枚の用紙を搬送する給紙手段と、前記用紙束のそれぞれの側端にエアーを吹き付けて前記用紙束の複数枚の用紙間にエアーを流し込み、前記用紙束から前記用紙を分離する複数の第１送風手段と、前記給紙トレイに積載された用紙束に対し用紙搬送方向の下流側に配設され、前記用紙束の先端にエアーを吹き付けて前記用紙束の用紙間にエアーを流し込み、前記用紙束から用紙を分離する第２送風手段と、前記用紙束の前記それぞれの側端を規制する複数の用紙側端規制部材と、を備え、前記複数の用紙側端規制部材のそれぞれは、一方の前記第１送風手段によって前記用紙束の一方の側端にエアーを吹き付けるための送風口と、前記送風口に対して用紙搬送方向の上流側において、両側のそれぞれの前記用紙側端規制部材の側端規制面に設けられ、前記用紙束から分離した用紙と前記用紙束との間に溜まる前記第１送風手段および前記第２送風手段から吹き付けられたエアーを排出する複数の排気口と、を備え、前記用紙側端規制部材は、前記用紙束の側端に接触して用紙搬送方向に直交する前記用紙の幅方向において、前記用紙束の側端に対して相対距離を変えるように移動可能であり、前記複数の排気口は、前記用紙束の最上部から上方に広がる穴を用紙搬送方向に配列したものであることを特徴とする給紙装置。
２．前記用紙束の用紙搬送方向における上流側の端部を規制する用紙後端規制部材と有することを特徴とする１に記載の給紙装置。
３．前記給紙手段は、吸着ベルトと吸着手段を備え、前記複数の第１送風手段により分離された前記用紙が前記吸着ベルトに吸着されて搬送されることを特徴とする１又は２に記載の給紙装置。
４．用紙上に画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部に用紙を搬送する１乃至３の何れか１に記載の給紙装置と、を有することを特徴とする画像形成装置。

本発明に係る給紙装置によれば、高湿の環境下で塗工紙等の平滑度が高い用紙を積載した場合でも、重送、ミスフィードのない確実な給紙性能を達成することが出来る。

以下に本発明の実施の形態を図面により説明するが、本発明は、以下に説明する実施の形態に限られるものではない。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

［画像形成装置］
図１は、画像形成装置本体Ａ、画像読取装置ＳＣ、自動原稿送り装置ＤＦ、大容量給紙装置ＬＴから構成された画像形成装置の全体構成図である。

図示の画像形成装置本体Ａは、感光体（像担持体）１、帯電手段２、像露光装置３、現像装置４、転写手段５、クリーニング手段６、等から成る画像形成部と、定着装置７及び用紙搬送系と、から構成されている。

用紙搬送系は、給紙カセット１０、第１給紙手段１１、第２給紙手段１２、排紙手段１４、搬送路切換手段１５、循環再給紙手段１６、反転排紙手段１７とから構成されている。

自動原稿送り装置ＤＦの原稿台上に載置された原稿ｄは給紙手段により搬送され、画像読取装置ＳＣの光学系により原稿ｄの片面又は両面の画像が読みとられ、イメージセンサＣＣＤにより読み込まれる。イメージセンサＣＣＤにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部２０において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、像露光装置３に画像信号を送る。

画像形成手段においては、帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われる。

画像形成手段においては、感光体１に対し、帯電手段２により電荷（本実施の形態では負帯電）が付加され、像露光装置３からのレーザ光照射により静電潜像が形成され、現像装置４により静電潜像が顕像化されてトナー像（本実施の形態のではトナーは負電荷である）となる。次いで、給紙カセット１０に収容された用紙Ｐが第１給紙手段１１から搬送される。一方、クリーニング手段６により感光体１上の転写残のトナーが除去される。

用紙Ｐは、レジストローラーから成る第２給紙手段１２でトナー像との同期がとられて搬送される。その後、用紙Ｐは、転写手段５でトナー像が転写されてから定着装置７により定着される。定着後の用紙Ｐは、排紙手段１４により装置外に排出される。

なお、両面コピーの場合は、第１面に画像形成された用紙Ｐは、循環再給紙手段１６に送り込まれて反転され、再び画像形成手段において第２面に画像形成後、排紙手段１４により装置外に排出される。反転排紙の場合は、通常の排紙通路から分岐した用紙Ｐは、反転排紙手段１７においてスイッチバックして表裏反転された後、排紙手段１４により装置外に排出される。

画像形成装置本体Ａに接続された大容量給紙装置ＬＴは、給紙装置本体３０、第１送風手段４０、第２送風手段５０、用紙吸着搬送手段（給紙手段）６０等を有し、大量の用紙Ｐを収容して、画像形成装置本体Ａに用紙Ｐを１枚ずつ給送する。

給紙装置本体３０は、給紙トレイ３１、用紙先端規制部材３２、用紙後端規制部材３３、ガイドレール３４を有する。給紙トレイ３１は３段に構成され、各給紙トレイ３１は、ガイドレール３４により大容量給紙装置ＬＴのから引き出し可能に構成されている。例えば、大容量給紙装置ＬＴには、第１段のトレイに１３００枚、第２段及び第３段のトレイに１８５０枚を収容でき、全体として６０００枚程度の用紙を収容できる。

図２は本発明の大容量給紙装置ＬＴの要部を示す斜視図、図３は大容量給紙装置ＬＴの正面断面図、図４はその平面図、図５は側面図である。

これらの図において、積層された用紙Ｐは、給紙トレイ３１の上に載置され、図示しない機構により昇降可能に収容されている。また、一対の用紙側端規制手段７０は、積層された用紙束Ｐの側端に接して用紙束Ｐを規制する用紙側端規制部材７１を内側に支持する。そして、用紙Ｐの送り方向と交差する幅方向において相対距離が自在に変更でき、用紙サイズに対応して用紙束Ｐの幅方向の位置を定めている。

用紙側端規制手段７０は用紙の送り方向に十分に長く、剛性強度の大きい箱形構造を成していて、用紙束Ｐの最上部においても用紙側端規制部材７１と用紙の側端との間隙が広い範囲で所定以下に保持されている。このように最上部の用紙の側端を厳しく規制し、給紙される用紙の規制精度を高めている。（図２）。

用紙先端規制部材３２は、の用紙送り方向における積載する用紙Ｐの先端を規制するものであり、給紙装置本体３０に固設している。

用紙後端規制部材３３は、用紙Ｐの長さ方向に移動自在で、用紙Ｐの送り方向後端の位置を規制するものであり、用紙送り方向に変位可能に給紙装置本体３０に支持される。

また、用紙側端規制部材７１と用紙後端規制部材３３は後述のエアーにより浮きあがった用紙Ｐを常に規制できるように高さと形状を備えている。

また、図３に示すように、用紙後端規制部材３３には、給紙トレイ上に積載された用紙束の最上部の用紙Ｐの高さを検知する高さ検知センサＰＳ３が配置されている。

給紙トレイ３１の底板３４上に積載された用紙束Ｐの最上位は、後述の制御手段によって高さ検知センサＰＳ３の信号に基づきエアーの吹き付けが受けられる最適な高さに維持される。つまり、図３に示す高さ検知センサＰＳ３の検知結果に基づき図示しない昇降モータを駆動させ給紙トレイ３１の底板３４を上昇させて、常に用紙の最上部を所定の高さに維持するような制御を行っている。

図３に示すように、給紙トレイに積載する用紙束Ｐに対する、用紙の送り方向の下流側には、用紙吸着搬送手段（給紙手段）６０が配置されている。用紙吸着搬送手段６０には、駆動源６５に接続する大径ローラー６１と２個の小径ローラー６２に巻回して回動する３つの吸着ベルト６３が幅方向に渡って配設される。

吸着ベルト６３は、図２に示すように多数の小径の貫通孔が穿設されている。吸着ベルト６３の内側には吸引手段６４のダクト６４Ａが固設されている。

吸引手段６４は、ダクト６４Ａとこれに連結する吸引ファン６４Ｂで構成される。ダクトの下部には、それぞれの吸着ベルト６３に対向して開口６４Ｃを有する。開口６４Ｃが、用紙吸着搬送手段６０のエアー吸引位置を決めている。吸引されたエアーはダクト６４Ａを介して奥側に排出される。

吸引ファン６４Ｂを給紙装置本体３０に奥側に固設し、用紙吸着搬送手段６０とダクトで接続するような構成でもよい。

吸引ファン６４Ｂは常時作動しており、用紙吸着搬送手段６０は、後述のエアー吹き付けの用紙捌き機構により浮きあがった最上位の用紙Ｐを吸着ベルト６３に吸着する。そして、後述の制御手段により駆動源６５が作動され、吸着ベルト６３が回動されると、前述の用紙Ｐは矢印ａの方向（用紙搬送方向の下流側）に搬送され、画像形成装置本体Ａへ送り込まれる。

吸引手段６４の開口６４Ｃの近傍に用紙吸着検知センサＰＳ１が配設され、最上位の用紙Ｐが吸着されたことを検知する。

フィードセンサＰＳ２は、給紙トレイ３１の用紙搬送方向下流側の吸着ベルト６３の近傍に配置され、給送される用紙Ｐの通過を検知する。

つぎに、給紙トレイ３１に積載する用紙束の上部にある用紙群に対して、各用紙間にエアーを流して各用紙Ｐを分離する用紙捌き機構について、以下に説明する。

図２、図５に示すように、用紙Ｐの送り出し方向と直交する側方から給紙トレイ３１内に積層された用紙束Ｐの上部にエアーを吹き付ける第１送風手段４０が給紙トレイ３１の両側面に配設されている。第１送風手段４０は、用紙側端規制手段７０に配設され、送風ファン４１とガイド板４２等で構成され、用紙側端規制手段７０の用紙側端規制部材７１に配設される第１送風口７２から用紙束Ｐの上部にエアーを吹き付けている。

送風ファン４１は吹出口を上向きにして用紙側端規制手段７０に取り付けられている。上向きに排出されたエアーは、ガイド板４２により９０°向きを変えられ、用紙側端規制部材７１の第１送風口７２から水平方向に吹き出される。

第１送風口７２は第１送風手段４０の吹出口とほぼ同じ幅であり、第１送風口７２と吹出口はエアーが漏れないように連結されている。第１送風口７２の高さは、最上層の用紙Ｐ１が第１送風口７２のほぼ中央になるような関係が望ましく、送風ファン４１の能力やガイド板４２等の設計上の理由から適宜に設定される。

上述のように第１送風口７２及び第１送風手段４０は用紙側端規制手段７０に取り付けられており、用紙側端規制部材７１と一体に移動できる。従って、用紙サイズの変更に対応して、常に用紙束Ｐに対し一定の位置関係を維持できる利点がある。

図３で示すように、第１送風口７２に対し用紙送り方向の上流側に位置する用紙側端規制部材７１の壁面に複数の排気口７３を有している。

排気口７３の構成は、本発明の課題である、「第１送風手段からのエアー吹きつけにより分離した用紙の姿勢を常に安定に保持して重送を防止する技術の提供」に係わるところであり、以下に詳しく説明する。

排気口７３は、用紙束Ｐの最上部付近から上方に広がる複数の長穴を等間隔で配列され
ている。用紙束Ｐから分離した最上位の用紙Ｐ１が、図９の（ｃ）の実線のような姿勢
に至るのを未然に防いでいる。排気口７３には、用紙Ｐ１の下面に対するエアーの圧力が
過度に上昇しないように適度にエアーを用紙送り方向と直交する側方に排出する、エアー
圧調整機能を有している。従って、図９の（ｃ）に示した最上位の用紙Ｐ１が上方に屈
曲するような用紙Ｐ１の姿勢は生じない。

つまり、用紙Ｐ１の下面に対するエアー圧が強まり用紙Ｐ１の上方への屈曲度を大きくなると、用紙Ｐ１の側端による排出口の遮蔽が減少し、排気口７３からのエアー排出量が増加し、用紙Ｐ１の下面に対するエアー圧が減少するような関係が成り立つ。以上のような関係から用紙Ｐ１は常に本来の姿勢に近く維持される。

従って、平滑度が高く、且つ剛性が高くない用紙からなる用紙束Ｐの上部の用紙間が十分に分離するように第１送風手段４０、又は第２送風手段５０の送風力を高めても、最上位の用紙Ｐ１の分離の各段階で生じる用紙の屈曲が常に防止されるように機能する。

その結果として、用紙Ｐ１は用紙本来の姿勢を維持しながら、用紙Ｐ１と用紙Ｐ２との間の分離領域を次第に拡大しているために、重送の防止が達成できているものと想定される。

図６の（ａ）は、本発明に係わる給紙装置本体３０における最上位の用紙Ｐ１の姿勢を表した概念図である。実線が給紙間隔における初期の段階を示し、破線が後期の段階を示している。図に示すように、エアー分離期間の各過程において、最上位の用紙Ｐ１は用紙吸着搬送手段６０に吸着されている領域の後端側で少々屈曲している以外では用紙本来の姿勢が維持されている。

次に、用紙の送り方向における給紙トレイ３１の下流側に配設する第２送風手段５０について、図２、図３、図５に基づき説明する。図５は給紙トレイ３１を用紙送り方向における下流側から見た側面図である。

第２送風手段５０は、電動ファン５１と電動ファン５１に接続する送風ガイド５２により構成されている。第２送風手段５０は、送風ガイド５２の第２送風口５３からを給紙トレイに積載する用紙束の先端・最上部に対してエアーを吹き付けている。電動ファン５１には、第２送風口５３を上向きにした送風ガイド５２が取り付けられている。

上向きに吹き付けられたエアーは斜め上方の第２送風口５３から吹き出される。図３に示すように、第２送風口５３から吹き出されたエアーは、用紙吸着搬送手段６０の吸着ベルト６３に対して用紙送り方向の上流側から斜めに送風される。

第２送風手段５０は、用紙Ｐの種類に応じて送風力が制御できるようになっている。即ち、ＯＨＰフィルム、トレース用紙、表面が平滑な塗工紙、ミシン目や筋押し等の加工が施された用紙、オフセット印刷済みの用紙に打ち粉が塗布されている場合などには、用紙束の用紙間にエアーを吹き込んで分離を確実にする。

図７（ａ）及び（ｂ）、（ｃ）は、第１送風手段４０と第２送風手段５０によって用紙束Ｐから分離した用紙Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が用紙吸着搬送手段６０に吸着され、搬送される過程を示す概念図である。

図７（ａ）は用紙Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が第１送風手段４０と第２送風手段５０によって用紙束Ｐから分離し浮きあがり、最上位の用紙Ｐ１が用紙吸着搬送手段６０に吸着した状態である。第１送風手段４０により吹き上げられる第１送風Ｖ１（図示の白抜き矢印）によって、給紙トレイ３１上に積載された用紙束の上層の少数枚の用紙Ｐが用紙の自重に抗して持ち上げられるが、吸着ベルト６３の負圧による吸気Ｖ３（図示の白抜き矢印）により最上位の用紙Ｐ１のみが吸着ベルト６３に吸着される。

本発明に係わる給紙装置本体３０では、第１送風手段４０によって吹き上げられた最上位の用紙Ｐ１は、前述の通り図６（ａ）の実線に示すように本来の姿勢を保ちながら用紙吸着搬送手段６０の所望の位置に吸着される。そのために、ダクト開口６４Ｃは用紙Ｐ１で完全に遮蔽され、用紙Ｐ２、Ｐ３には用紙吸着搬送手段６０の吸気Ｖ３の作用が及ばない。

図６（ｂ）は、第２送風手段５０による用紙Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の分離過程を示す。

用紙Ｐ２は吸着ベルト６３の吸気Ｖ３の作用がなく、第２送風手段５０により吹き上げられる第２送風Ｖ２（図示の白抜き矢印）によって用紙Ｐ２と用紙Ｐ１との間には、矢印方向のエアーが進行し用紙Ｐ１から確実に分離される。同時に、用紙送り方向の上流側へ作用も受ける状況にある。用紙Ｐ３も同様な状況にある。

一方、用紙Ｐ１は吸着ベルトの吸着保持され、図６の（ａ）の破線のような姿勢を維持している。しかる後に、制御手段によって所定タイミング時に用紙吸着搬送手段６０の図示しない駆動手段駆動が開始されると、吸着ベルト６３に吸着された最上位の用紙Ｐ１のみが下流側に搬送される。そして、用紙Ｐ１のみが画像形成装置本体Ａに案内される。

以上に示すように、本発明に係わる給紙装置は、平滑紙から普通紙に至る広範囲な用紙に対して、高湿度環境を含む広範囲の環境下でも重送、ノーフィード等のミスフィードのない優れた給紙性能が達成できる。

例えば、ＯＨＰフィルム、トレース用紙、表面が平滑な塗工紙のような平滑紙に対応でき、ミシン目や筋押し等の加工が施された用紙、オフセット印刷済みの用紙に打ち粉が塗布されている用紙等の特殊紙にも対応でき、当然ながら従来の普通紙にも対応できる。

本発明に係わる給紙装置は、従来の給紙装置に比して、給紙される用紙の片寄り及び曲がりに関しても優れた性能を実現できる。その点について以下に詳しく説明する。

図６の（ｂ）は、本発明に給紙装置本体３０を用紙送り方向の上流側から見た側面図であり、第１送風手段４０及び第２送風手段５０からのエアーにより分離した最上位の用紙Ｐ１の姿勢を示している。

実線は、本発明に係わる給紙装置にける最上位の用紙Ｐ１である。用紙送り方向と直交する幅方向において平坦な姿勢を示している。

破線は、従来技術の給紙装置３００における最上位の用紙の姿勢である。給紙装置３００では、エアーが中央部に強い流れ、両側に向かって弱くなるので中央部が上方へ凸になる傾向が強まる。従って、図６の（ｂ）のように用紙側端規制部材７１と用紙の側端との間隙が増大する。

図示の例では両側にそれぞれ間隙ｇが生じており、画像形成装置本体Ａに給送される用紙は、用紙送り方向と直交する幅方向におけて２ｇの範囲で変化する。つまり、従来の給紙装置における用紙の片寄りは、本発明に係わる給紙装置に比して最大２ｇ相当分だけ増加する。

更に、このような間隙の発生によって、送り方向に対して傾斜して給紙する「用紙曲がり」等の不良も当然のことながら大きくなる。

以上の通り、本発明に係わる給紙装置では、エアーにより用紙束Ｐから分離された用紙Ｐは、用紙本来の姿勢を維持できるために、用紙側端規制部材７１及び用紙後端規制部材３３によって理想に近い形態でその位置を規制されて用紙吸着搬送手段（給紙手段）６０で画像形成装置本体Ａに搬送できる。従って、本発明に係わる給紙装置本体３０から用紙を受ける画像形成装置本体Ａは、用紙に対する印刷画像の位置精度（レジストレーション）において優れた印刷物を安定して提供できる。

画像形成装置本体、画像読取装置、自動原稿送り装置、大容量給紙装置から構成された画像形成装置の全体構成図。 本発明の大容量給紙装置の要部を示す斜視図。 給紙装置本体の正面中央断面図。 給紙装置本体の平面図。 給紙装置本体の側面図。 第１送風手段と第２送風手段により分離された用紙の姿勢を示す概念図。 分離された用紙Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の用紙吸着搬送過程を示す概念図。 従来技術の大容量給紙装置の要部を示す斜視図。 従来技術における第１送風手段と第２送風手段からのエアーの流れと用紙の姿勢を示す概念図。 従来技術における分離された用紙Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の用紙吸着搬送過程を示す概念図。 従来技術における給紙装置本体の正面中央断面図。

符号の説明

３０ 給紙装置本体
３１ 給紙トレイ
３２ 用紙先端規制部材
３３ 用紙後端規制部材
４０ 第１送風手段
４１ 送風ファン
４２ ガイド板
５０ 第２送風手段
５１ 電動ファン
５２ 送風ガイド
５３ 第２送風口
６０ 用紙吸着搬送手段（給紙手段）
６１ 大径ローラー
６２ 小径ローラー
６３ 吸着ベルト
６４ 吸引手段
６４Ａ ダクト
６４Ｂ 吸引ファン
６４Ｃ 開口
７０ 用紙側端規制手段
７１ 用紙側端規制部材
７２ 第１送風口
７３ 排気口
Ａ 画像形成装置本体
ＬＴ 大容量給紙装置
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２ 用紙、用紙束
ＰＳ１ 用紙吸着検知センサ
ＰＳ２ フィードセンサ
Ｖ１ 第１送風
Ｖ２ 第２送風
Ｖ３ 吸気

Claims (4)

1. 複数枚の用紙からなる用紙束を積載する給紙トレイと、
   前記給紙トレイに積載された前記用紙束の最上位の用紙から１枚ずつ複数枚の用紙を搬送する給紙手段と、
   前記用紙束のそれぞれの側端にエアーを吹き付けて前記用紙束の複数枚の用紙間にエアーを流し込み、前記用紙束から前記用紙を分離する複数の第１送風手段と、
   前記給紙トレイに積載された用紙束に対し用紙搬送方向の下流側に配設され、前記用紙束の先端にエアーを吹き付けて前記用紙束の用紙間にエアーを流し込み、前記用紙束から用紙を分離する第２送風手段と、
   前記用紙束の前記それぞれの側端を規制する複数の用紙側端規制部材と、
   を備え、
   前記複数の用紙側端規制部材のそれぞれは、一方の前記第１送風手段によって前記用紙束の一方の側端にエアーを吹き付けるための送風口と、前記送風口に対して用紙搬送方向の上流側において、両側のそれぞれの前記用紙側端規制部材の側端規制面に設けられ、前記用紙束から分離した用紙と前記用紙束との間に溜まる前記第１送風手段および前記第２送風手段から吹き付けられたエアーを排出する複数の排気口と、を備え、
   前記用紙側端規制部材は、前記用紙束の側端に接触して用紙搬送方向に直交する前記用紙の幅方向において、前記用紙束の側端に対して相対距離を変えるように移動可能であり、
   前記複数の排気口は、前記用紙束の最上部から上方に広がる穴を用紙搬送方向に配列したものであることを特徴とする給紙装置。
2. 前記用紙束の用紙搬送方向における上流側の端部を規制する用紙後端規制部材と有することを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
3. 前記給紙手段は、吸着ベルトと吸着手段を備え、前記複数の第１送風手段により分離された前記用紙が前記吸着ベルトに吸着されて搬送されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の給紙装置。
4. 用紙上に画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部に用紙を搬送する請求項１乃至３の何れか１項に記載の給紙装置と、を有することを特徴とする画像形成装置。

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