JP5523117B2 - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シートが収納された収納庫からシートを順次給送するシート給送装置、及びこれを備えたプリンタや複写機等の画像形成装置に関する。

従来、プリンタ、複写機等の画像形成装置では、シート積載部（シートトレイ）上に積載されているシートを、吸着搬送ベルトのベルト面にエアーの負圧による吸引力で吸着させて１枚ずつ給送するエアー吸着方式のシート給送装置を備えたものがある。（特許文献１参照）

このようなエアー吸着方式のシート給送装置には、シートを確実に分離供給するためにリタード部材を備えたものもある（特許文献２参照）。このリタード部材は、吸着搬送ベルトの前方下方に配置され且つ吸着搬送ベルトの駆動後一定時開遅れて起動され、シートの搬送方向に対して吸着搬送ベルトの搬送力より弱い逆方向の力を付与する弾性材によって構成されている（特許文献２参照）。

また、１枚目のシートを吸着した際に２枚目のシートが搬送方向に引っ張られて移動することを防止するために、２枚目のシートを上流側に送るローラをシート積載部に配置した技術も提案されている（特許文献３参照）。

特開平７−１９６１８７号公報 特開昭６０−２３２３４３号公報 特開２００５−３５０２０４号公報

しかし、上述したような従来のエアー吸着方式のシート給送装置では、以下のような問題があった。つまり、リタード部材を設けただけでは、１枚目のシートから分離したシートの落下位置によっては次の吸着搬送時に分離したシートを吸着することができない等の問題があった。

そこで本発明は、最上位のシートを所定距離移動させて２枚目のシートから分離させた状態でエアー吸着搬送するように構成し、確実にシートの分離給送を行えるシート給送装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、シート給送装置において、シートを積載するシート積載部と、前記シート積載部上のシートを順次吸着して搬送するシート吸着搬送部と、前記シート積載部に積載されたシートにおける、シートを給送するシート給送方向の下流側の上面に当接可能に設けられ、積載されたシートの最上位のシートをシート面に沿ってシート給送方向の下流に所定距離移動させる送り部材と、積載されたシートの、シート給送方向の下流側の下面に当接可能に設けられ、前記送り部材によりシートを所定量移動させるときに、最上位のシートの下側のシートの移動を規制する分離ローラと、前記送り部材及び前記分離ローラにより最上位のシートをシート給送方向に所定量移動させた後に、前記シート吸着搬送部によりシートを吸着させて搬送させるように前記送り部材、前記分離ローラ及び前記シート吸着搬送部を制御する制御部と、を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、エアー吸着搬送する前に最上位（１枚目）のシートをシート面に沿って所定距離だけ移動させることにより、１枚目と２枚目のシートを確実に分離することが可能になり、シート間の吸着やバリ等による重送を確実に防止することができる。これにより、安定した吸着搬送状態を達成した高品位なシート給送装置、さらには信頼性の高い画像形成装置を提供することが可能になる。

本発明に係る第１の実施形態におけるシート給送装置の回路ブロック図。 第１の実施形態におけるシート給送装置のＣＰＵの処理を示すフローチャート。 第１の実施形態におけるシート給送装置の概略断面図。 第１の実施形態におけるシート給送装置を説明する図。 第１の実施形態におけるシート給送装置の給送動作を説明する図。 第１の実施形態におけるシート給送装置の給送動作を説明する図。 第１の実施形態におけるシート給送装置の給送動作を説明する図。 本発明に係る第２の実施形態におけるシート給送装置の回路ブロック図。 第２の実施形態におけるシート給送装置のＣＰＵの処理を示すフローチャート。 第２の実施形態におけるシート給送装置の概略断面図。 第２の実施形態におけるシート給送装置を説明する図。 第２の実施形態におけるシート給送装置の給送動作を説明する図。 第２の実施形態におけるシート給送装置の給送動作を説明する図。 第２の実施形態におけるシート給送装置の給送動作を説明する図。

＜第１の実施形態＞
本発明に係る第１の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本発明を適用した画像形成装置に備えたシート給送装置２９の概略について、図３乃至図７を用いて説明する。

本シート給送装置２９は、図３に示すように、シート（シート束）３５を積載するシート積載部である昇降可能なシートトレイ１２を有する収納庫１１を備えている。さらに、収納庫１１の上方に配置されてシートトレイ上（シート積載部上）のシート３５を順次吸着して搬送するシート吸着搬送部３０と、シート移動機構２８とを備えている。シート移動機構２８は、シート吸着搬送部３０によるシート３５の吸着搬送を開始する前に、シートトレイ１２に積載されたシート３５の最上位のシート３５ａをシート面に沿って所定距離だけ移動させるように構成されている。

シート移動機構２８は、収納庫１１内のシート３５の上部先端に対応する位置に、シートトレイ１２上に積載されたシート３５を送り出す送り部材としての送りローラ１７と、送りローラ１７に対向した状態でシート３５の移動を規制する分離ローラ１８とを有している。このシート移動機構２８は、送りローラ１７によりシートトレイ１２の最上位のシート３５ａをシート面に沿って所定距離だけ移動させながら、最上位のシート３５ａの下側のシート３５ｂの移動を分離ローラ１８によって規制する。送りローラ１７は、シート給送装置２９の本体に軸部１７ａを回動可能に支持された回動レバー１７ｂの先端に回転可能に支持されている。この送りローラ１７は、シートトレイ１２の最上位のシート３５ａを所定距離だけ移動させた後、シート吸着搬送部３０によるシートの吸着搬送を開始する前に最上位のシート３５ａから離間するように構成されている。

また、シート給送装置２９は、シートの給送方向上流側（後端側）を規制する後端規制板１３、シート給送方向と直交する幅方向を規制する側端規制板１４，１６、及び収納庫１１を図の手前−奥方向に摺動支持するスライドレール１５等を備えている。このシート給送装置２９は、このシート給送装置２９によって給送されるシート３５に画像を形成する画像形成部（図示せず）を備えた画像形成装置（図示せず）に搭載されている。

上記構成において、ユーザが収納庫１１を引き出し、シート類をセットして収納庫１１を所定の位置に格納すると、図４の駆動回路２０によるリフタモータ１９の駆動によりシートトレイ１２が図３中の矢印Ａ方向に上昇し始める。さらに、上方に配置された吸着搬送ベルト２１との距離がＢになる位置で停止して、給送信号に備える。

次に、図４を参照して、本シート給送装置２９におけるシート吸着搬送部３０について説明する。シート吸着搬送部３０は、吸着搬送ベルト２１を駆動する一対のベルト駆動ローラ４１、吸引ファン３６によりシート３５を吸着させる負圧空間を作り出す吸引ダクト３４、及び吸引ダクト３４内の負圧のかかり具合を調整する吸引シャッタ３７等で構成される。このシート吸着搬送部３０では、シート３５は、吸着搬送ベルト２１の搬送力によってシート給送方向下流の引抜ローラ対４２へと送り出される。この引抜ローラ対４２の近傍には、搬送路上のシートの移動を検出するパスセンサ２２が配設されている。

そして、図５において給送信号をＣＰＵ１が受信すると、図４のように離間していた送りローラ１７が最上部のシート３５ａ上に当接し、図５中の矢印Ｃ方向への回転力で、シート３５ａを図５中の矢印Ｄ方向に所定距離だけ移動させる。同時に、収納庫１１の上端部に配置された分離ローラ１８を図５中の矢印Ｃ方向に回転させることで、下側のシート３５ｂが最上位のシート３５ａに連れられて図５中の矢印Ｄ方向に移動することを阻止する。一方で吸引ファン３６を作動させ、図５中の矢印Ｆ方向にエアーを吐き出させる。この時点で、吸引シャッタ３７は同図のように左右方向に延在して、まだ閉じた状態にされている。

さらに、図６において送りローラ１７を図中の矢印Ｅ方向に回動させて離間した後、吸引シャッタ３７を図中の矢印Ｇの方向に回転させると、吸着搬送ベルト２１にあけられた多数の吸引穴（図示せず）から図中の矢印Ｈ方向への吸引力が発生する。これにより、最上位のシート３５ａが吸引される。

そして、図７においてベルト駆動ローラ４１を図中の矢印Ｊ方向に回転させることで、最上位のシート３５ａは図中の矢印Ｋ方向に搬送され、最終的には引抜ローラ対４２が図中の矢印Ｍ、Ｐ方向に回転することによって次の搬送路へ送られる。

次に、本実施形態におけるシート給送装置２９の回路ブロック図について、図１を参照して説明する。シート給送装置２９を制御する制御部としてのＣＰＵ１には、モータやファンといったシート給送装置２９の各種負荷を駆動する専用のＡＳＩＣ２、及び各種データを記憶する記憶部３が接続されている。

ＡＳＩＣ２には、収納庫１１内のシートトレイ１２の位置センサである下位置検知センサ５５及び上位置検知センサ５７と、シートトレイ１２上に積載されているシート３５の上面を検知するシート有無検知センサ５６とが接続されている。さらにＡＳＩＣ２には、吸引ファン３６によりシートが吸着搬送ベルト２１に吸着された際の吸引ダクト３４内の負圧状態をモニタして、シート吸着が完了したことを検出する吸着完了センサ５８と、パスセンサ２２（図４参照）とが接続されている。ＡＳＩＣ２は、これら各センサ５５〜５８，２２の出力をモニタしている。

ＡＳＩＣ２には、吸引ファン３６に、ＡＳＩＣ２より出力されたオン信号を送ると共に電源供給を行う吸引ファン駆動回路４０と、吸引ダクト３４内の吸引シャッタ３７を開閉動作させるように作動する吸引ソレノイド３８の駆動回路３９とが接続されている。さらにＡＳＩＣ２には、回動レバー１７ｂを軸部１７ａを中心に回動させて送りローラ１７が最上位のシート面に当接する当接位置（図５）と離間する離間位置（図４）とに移動させる送りローラ移動ソレノイド７の駆動回路９が接続されている。

またＡＳＩＣ２には、送りローラ１７及び分離ローラ１８を所定方向に回転させるモータ４の駆動回路５と、ベルト駆動ローラ４１を駆動する給送モータ４４を駆動する給送モータ駆動回路４６とが接続されている。さらにＡＳＩＣ２には、引抜ローラ対４２を駆動する引抜モータ４５を駆動する引抜モータ駆動回路４７と、シートトレイ１２を上昇又は下降させるリフタ駆動部であるリフタモータ１９を駆動する駆動回路２０とが接続されている。

なお、本シート給送装置２９では、モータやファンといったシート給送装置２９の各種負荷をＣＰＵ１から専用のＡＳＩＣ２を経由して制御しているが、これに限らず、ＣＰＵ１で直接制御するように構成しても良いことは言うまでもない。

ここで、図２を参照して、ＣＰＵ１による制御について説明する。図２は、本発明を実施したＣＰＵ１の処理を示すフローチャートである。

リフタモータ１９によってシートトレイ１２が図３中の矢印Ａ方向に上昇し、吸着搬送ベルト２１と最上位のシート３５ａとの距離がＢになる位置で停止して、画像形成装置本体からの給送信号を待つ状態からスタートする。この状態において、ＣＰＵ１が給送信号を受信すると、吸引ファン駆動回路４０にＡＳＩＣ２を介して制御信号を出力し、これにより吸引ファン３６がＯＮ（駆動）する（Ｓ１０１）。

続いて、ＣＰＵ１は、駆動回路９に制御信号を出力して送りローラ移動ソレノイド７を駆動し、回動レバー１７ｂを図４の反時計方向の回動させて送りローラ１７を最上位のシート３５ａに当接させる（Ｓ１０２）。この送りローラ１７の当接後、所定パルス分だけモータ４を駆動して、送りローラ１７及び分離ローラ１８を図５中の矢印Ｃ方向に回転させ、収納庫１１の最上位のシート３５ａのみを所定量だけ図５中の矢印Ｄ方向に送り出す（Ｓ１０３）。

その後、ＣＰＵ１が、再び駆動回路９に制御信号を出力して送りローラ移動ソレノイド７を逆方向に駆動し、送りローラ１７を最上位のシート３５ａのシート面から離間させる（Ｓ１０４）。ここで、最上位のシート３５ａの吸着搬送の準備が整ったので、駆動回路３９に制御信号を出力して吸引ソレノイド３８を駆動し、吸引ダクト３４内の吸引シャッタ３７を開放させ、図６中の矢印Ｈ方向の吸引力を発生させる。これにより、最上位のシート３５ａが吸着搬送ベルト２１に吸着される（Ｓ１０５）。

そして、ＡＳＩＣ２が吸着完了センサ５８により最上位のシート３５ａの吸着が完了するまでセンサ出力をモニタし、吸着の完了を検出したらＳ１０７へ進む（Ｓ１０６）。吸着完了後、Ｓ１０７で、給送モータ駆動回路４６に制御信号を出力して給送モータ４４を駆動し、吸着搬送ベルト２１を図７中の矢印Ｊ方向に回転させる。さらにＳ１０８で、引抜モータ駆動回路４７に制御信号を出力して引抜モータ４５を駆動し、引抜ローラ対４２を図７中の矢印Ｐ、Ｍ方向へ回転させて、シート３５ａをシート搬送路上に排出する。

そして、シート搬送路上に排出されたシート３５ａがパスセンサ２２を通過したかをＡＳＩＣ２がモニタし（Ｓ１０９）、シート３５ａの通過が確認されたら吸着搬送ベルト２１の回転を停止させ（Ｓ１１０）、引抜ローラ対４２の回転を停止させる（Ｓ１１１）。最後に、吸引ダクト３４内の吸引シャッタ３７を閉じさせ（Ｓ１１２）、吸引ファン３６の駆動を停止して（Ｓ１１３）、処理を終了する。なお、給送するシート数が複数の場合は、Ｓ１０６において先行シートの吸着が完了した後、引き続き給送するシートに対してＳ１０２からの処理を上記と同様に続ける。

以上説明した本実施形態によると、吸着搬送する前に最上位（１枚目）のシート３５ａをシート面に沿って所定距離だけ移動させることで、１枚目と２枚目のシートを確実に分離することができる。これにより、シート間の吸着やバリ等による重送を確実に防止して、安定した吸着搬送状態を達成した高品位なシート給送装置２９、及び、このシート給送装置２９を備えた信頼性の高い画像形成装置を提供することができる。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明に係る第２の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本発明を適用した画像形成装置に備えたシート給送装置２９の概略について、図１０乃至図１４を用いて説明する。なお、本第２の実施形態は、先に説明した第１の実施形態に比して、後端押さえ部材８を付設した点が異なるだけで他の部分は同様なので、主要部分に同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態では、図１０に示すように、後端規制板１３の上部に、収納庫１１における最上位のシート３５ａの後端には対応するように後端押さえ部材８が取り付けられている。押圧部としての後端押さえ部材８は、そのシート面と接する部分に摩擦材４３が取り付けられており、最上位のシート３５ａ側に回動した状態で摩擦材４３を介してシート３５ａの後端部（搬送方向上流側）を押圧する。本実施形態のシート給送装置２９では、シートトレイ１２の最上位のシート３５ａを所定距離だけ移動させた後、シート吸着搬送部３０によるシートの吸着搬送を開始する前に、最上位のシート３５ａの下側のシート３５ｂの搬送方向上流側を押圧する、

図８は、本実施形態におけるシート給送装置２９の回路ブロック構成を説明する図である。本実施形態の回路ブロック構成では、図１の回路ブロック構成に加えて、後端押さえソレノイド２７の駆動回路１０がＡＳＩＣ２に接続されている。この後端押さえソレノイド２７は、後端押さえ部材８を図１０の時計方向又は反時計方向に回動させることで、後端押さえ部材８を、最上位のシート３５ａの後端部を押圧する押圧位置と後端部から離間する離間位置とに移動させるように作動する。なお、本実施形態においても、シート給送装置２９の各種負荷をＣＰＵ１から専用のＡＳＩＣ２を経由して制御しているが、ＣＰＵ１で直接制御するように構成しても良い。

ここで、図９を参照して、本実施形態のＣＰＵ１による制御について説明する。図９は、本発明を実施したＣＰＵ１の処理を示すフローチャートである。

本実施形態においても、リフタモータ１９によりシートトレイ１２が図１０中の矢印Ａ方向に上昇され、吸着搬送ベルト２１と最上位のシート３５ａとの距離がＢになる位置で停止して給送信号を待つ状態からスタートするものとする。

まず、ＣＰＵ１が給送信号を受信すると、吸引ファン駆動回路４０に制御信号を出力し、吸引ファン３６を駆動する（Ｓ２０１）。続いて、図１１の状態から、駆動回路１０に制御信号を出力して後端押さえソレノイド２７を駆動し、後端押さえ部材８を図１２中の矢印Ｐ方向に回動させて、最上位のシート３５ａから離間させる（Ｓ２０２）。そして、駆動回路９に制御信号を出力して送りローラ移動ソレノイド７を駆動し、送りローラ１７を最上位のシート３５ａに当接させる（Ｓ２０３）。送りローラ１７の当接後、所定パルス分だけモータ４を駆動して送りローラ１７及び分離ローラ１８を図１２中の矢印Ｃ方向に回転させ、最上位のシート３５ａのみを所定量だけ図１２中の矢印Ｄ方向に移動させる（Ｓ２０４）。

その後、再び駆動回路１０に制御信号を出力し、後端押さえ部材８を図１３中の矢印Ｐ方向に回動させて、最上位のシート３５ａの移動で露出した下側のシート３５ｂの後端部に当接させる（Ｓ２０５）。さらに、駆動回路９に制御信号を出力して、送りローラ１７を図１３中の矢印Ｅ方向に回動させて、最上位のシート３５ａの前端部から離間させる（Ｓ２０６）。Ｓ２０６までに最上位のシート３５ａの吸着の準備が整ったので、駆動回路３９に制御信号を出力して吸引ソレノイド３８を駆動し、吸引ダクト３４内の吸引シャッタ３７を開放して（Ｓ２０７）、図１３中の矢印Ｈ方向の吸引力で最上位のシート３５ａを吸着する。この際、下側のシート３５ｂの後端部を後端押さえ部材８が摩擦材４３を介して押圧しているので、シート間の静電吸着等によってシート３５ｂがシート３５ａに連れられて浮上することを確実に阻止することができる。

吸着完了センサ５８によりシート３５ａの吸着が完了するまでＡＳＩＣ２がセンサ出力をモニタし、吸着の完了を検出したら処理はＳ２０９へ進む（Ｓ２０８）。吸着完了後、Ｓ２０９で、給送モータ４４を駆動して吸着搬送ベルト２１を図１４中の矢印Ｊ方向に回転させると共に、Ｓ２１０で、引抜モータ４５を駆動して引抜ローラ対４２を図１４中の矢印Ｐ、Ｍ方向に回転させ、シート３５ａをシート搬送路上に排出する。そして、シート搬送路上に排出したシート３５ａがパスセンサ２２を通過したかをモニタし（Ｓ２１１）、シート３５ａの通過が確認されたら吸着搬送ベルト２１の回転を停止し（Ｓ２１２）、引抜ローラ対４２の回転を停止させる（Ｓ２１３）。最後に、吸引ダクト３４内の吸引シャッタ３７を閉じさせ（Ｓ２１４）、吸引ファン３６の駆動を停止して（Ｓ２１５）、処理を終了する。なお、給送するシート数が複数の場合は、Ｓ２０８において先行シートの吸着が完了した後、引き続き給送するシートに対してＳ２０２からの処理を上記と同様に続ける。

本実施形態によれば、吸着する前に最上位（１枚目）のシート３５ａをシート面に沿って微移動させると共に、最上位のシート３５ａの吸着時に下側（２枚目）のシート３５ｂを後端押さえ部材８で押さえるように制御することができる。これにより、１枚目と２枚目のシートをより確実に分離することができ、シート間の吸着、バリ等による重送を一層確実に防止することができる。

１…制御部（ＣＰＵ）、８…押圧部（後端押さえ部材）、１２…シート積載部（シートトレイ）、１７…送り部材（送りローラ）、１８…分離ローラ、２８…シート移動機構、２９…シート給送装置、３０…シート吸着搬送部、３５，３５ａ，３５ｂ…シート（シート束，最上位のシート，下側のシート）

Claims (5)

1. シートを積載するシート積載部と、
   前記シート積載部上のシートを順次吸着して搬送するシート吸着搬送部と、
   前記シート積載部に積載されたシートにおける、シートを給送するシート給送方向の下流側の上面に当接可能に設けられ、積載されたシートの最上位のシートをシート面に沿ってシート給送方向の下流に所定距離移動させる送り部材と、
   積載されたシートの、シート給送方向の下流側の下面に当接可能に設けられ、前記送り部材によりシートを所定量移動させるときに、最上位のシートの下側のシートの移動を規制する分離ローラと、
   前記送り部材及び前記分離ローラにより最上位のシートをシート給送方向に所定量移動させた後に、前記シート吸着搬送部によりシートを吸着させて搬送させるように前記送り部材、前記分離ローラ及び前記シート吸着搬送部を制御する制御部と、
   を備えたことを特徴とするシート給送装置。
2. 前記分離ローラは、シート給送方向の上流に向けてシートを搬送する方向に回転し、最上位のシートの下側のシートの移動を規制する、ことを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
3. 前記送り部材は、前記シート積載部上に積載されたシートを送り出す送りローラであり、
   前記送りローラは、前記シート積載部の最上位のシートを前記所定距離移動させた後、前記シート吸着搬送部によるシートの吸着搬送を開始する前に最上位のシートから離間する、ことを特徴とする請求項２に記載のシート給送装置。
4. 前記シート積載部に積載されたシートの給送方向上流側を押圧する押圧部をさらに備え、
   前記シート積載部の最上位のシートを前記所定距離移動させた後、前記シート吸着搬送部によるシートの吸着搬送を開始する前に、最上位のシートの下側のシートの給送方向上流側を前記押圧部により押圧する、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート給送装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート給送装置と、
   前記シート給送装置によって給送されるシートに画像を形成する画像形成部と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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