JP5618192B2 - Sheet feeding apparatus and image forming apparatus using the same - Google Patents
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Description
本発明は、シート給送装置及びこれを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a sheet feeding apparatus and an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine including the sheet feeding apparatus.
電子写真方式、インクジェット方式などの各種画像形成装置において、積載された原稿や記録紙等のシート束から最上位紙を分離給送する方法として、摩擦力を用いた摩擦分離方式や、エアー吸引などによる分離方式が知られている。摩擦力を用いた摩擦分離方式では、給送ローラにゴム材料等を用いるため、磨耗などの経時変化によって摩擦力が変化し、給送性能が低下する。また、摩擦係数が変化(バラツキ)するシートや、摩擦係数の異なるシートを同時に分離給送する場合には、複数枚を同時に給送する重送や、分離できないといった給送不良が発生することがある。さらに、シートの給送時に圧力を加えて分離する構成のため、シートが汚れる場合がある。一方、エアー吸引を用いた分離方式は、給送ローラやシートの摩擦係数に依存しない非摩擦分離方式ではあるが、エアー吸引ブロワやエアーダクトを必要とするため、装置が大型化すると共に、エアー吸引音が騒音となり、オフィスで使用する装置としては不向きのものである。 In various image forming apparatuses such as an electrophotographic system and an ink jet system, as a method of separating and feeding the uppermost sheet from a bundle of sheets such as a stacked original or recording paper, a friction separation system using a frictional force, an air suction, etc. The separation method by is known. In the friction separation method using the frictional force, since a rubber material or the like is used for the feeding roller, the frictional force changes due to a change with time such as wear, and the feeding performance is deteriorated. In addition, when sheets with different friction coefficients (variations) or sheets with different friction coefficients are simultaneously separated and fed, there may be poor feeding such as multiple feeding simultaneously feeding multiple sheets or inability to separate them. is there. Furthermore, the sheet may be soiled due to the structure in which the pressure is applied and separated when the sheet is fed. On the other hand, the separation method using air suction is a non-friction separation method that does not depend on the friction coefficient of the feeding roller or the sheet, but requires an air suction blower and an air duct. The suction sound is noisy and is not suitable for use in an office.
そこで、非摩擦分離方式の一種で、シート束から最上位紙を静電気力により吸着して給送する静電吸着分離方式が提案されている(例えば特許文献1)。静電吸着分離方式は、複数のローラに巻き掛けられた誘電体ベルトに交番電荷を付与し、誘電体ベルトをシート束の最上位紙に対して揺動又は平行移動させて近接又は接触させ、最上位紙を誘電体ベルトに吸着させる。最上位紙が誘電体ベルトに吸着したら、この誘電体ベルトをシート束から離間する方向に移動させることで、最上位紙をシート束から分離する。そして、誘電体ベルトを回転駆動させて、誘電体ベルトに吸着している最上位紙を搬送ローラ対に向けて搬送する。このような静電吸着分離方式を用いた分離給送方法は、上述した給送ローラの摩耗、シートの汚れ、騒音の発生等がなく、しかも装置の小型化を達成し得る点で優れている。 In view of this, an electrostatic attraction separation method is proposed which is a kind of non-friction separation method and attracts and feeds the uppermost sheet from a sheet bundle by electrostatic force (for example, Patent Document 1). In the electrostatic adsorption separation method, an alternating charge is applied to a dielectric belt wound around a plurality of rollers, and the dielectric belt is swung or translated with respect to the uppermost sheet of the sheet bundle so as to approach or contact each other. Adhere the uppermost paper to the dielectric belt. When the uppermost paper is attracted to the dielectric belt, the uppermost paper is separated from the sheet bundle by moving the dielectric belt in a direction away from the sheet bundle. Then, the dielectric belt is driven to rotate, and the uppermost paper adsorbed on the dielectric belt is conveyed toward the conveying roller pair. The separation feeding method using such an electrostatic adsorption separation method is excellent in that the above-described feeding roller wear, sheet contamination, noise generation, and the like can be avoided, and the apparatus can be downsized. .
なお、特許文献2には、後述する課題を解決するための手段における「シート束と誘電体ベルトとの距離を調整する位置調整手段たる偏心カム」と同様に、「誘電体ベルトを張架する偏心カム」を備えた静電吸着分離方式を採用したシート給送装置が記載されている。特許文献2に記載されるシート給送装置では、偏心カムの回転によって誘電体ベルトがシート束の上面に対して平行状態を保ちつつ接離動作を行うものである。このシート給送装置では、誘電体ベルトに交番電荷を付与する帯電部材がローラ状で構成される場合には帯電部材が誘電体ベルトの接離動作に追随することが可能であるが、帯電部材がブレード状で構成される場合には帯電部材が誘電体ベルトの接離動作に追随することが難しい。また、誘電体ベルトを張架する2つの偏心ローラは同径であるため誘電体ベルトの接離動作はシート束に対して平行移動のみである。
In
上述した従来の静電吸着分離方式を用いたシート給送装置では、ソレノイドにより誘電体ベルトを保持するアームを上下動させたり、ワイヤによりアームを引き上げたりすることで、誘電体ベルトの接離動作を行うのが一般的であった。しかしながら、ソレノイドは通電状態と非通電状態とを切り替える際に残留磁場等の影響を受けるため、切換速度すなわち応答性が制限されるため、高生産性を実現するためには不向きであった。また、ワイヤ引き上げ用のモータにおいては、正転逆転動作の繰り返しとなるためにモータへの負担が大きく、また切り替え動作時の反動でアーム位置の安定化に時間がかかり、やはり高生産性を実現するためには不向きであった。 In the sheet feeding apparatus using the conventional electrostatic adsorption separation method described above, the contact and separation operation of the dielectric belt is performed by moving the arm holding the dielectric belt up and down by a solenoid or pulling up the arm by a wire. It was common to do. However, since the solenoid is affected by a residual magnetic field or the like when switching between the energized state and the non-energized state, the switching speed, that is, the responsiveness is limited, which is unsuitable for realizing high productivity. Also, in the wire pulling motor, forward and reverse operations are repeated, so the burden on the motor is heavy, and it takes time to stabilize the arm position due to the reaction during switching operation, which also realizes high productivity. It was unsuitable to do.
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、生産性に優れたシート給送装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a sheet feeding apparatus excellent in productivity and an image forming apparatus using the same.
上記課題を解決するため、請求項1の発明は、複数の張架ローラにより張架され、積載されたシート束の上面に対向配置されて表面移動する誘電体ベルトと、該誘電体ベルト表面に電荷を付与する帯電手段と、少なくとも該誘電体ベルトを該シート束に対して接離させる接離手段とを備え、該誘電体ベルトにシート束の最上位シートを静電気力により吸着させた後、該接離手段により該誘電体ベルトとシート束を離間させ、該誘電体ベルトの表面移動により最上位シートを送り出す給送装置において、上記複数の張架ローラのうち、シート搬送方向最上流側に配設される上流側張架ローラの回転軸の位置よりシート搬送方向上流側の位置に配設される回転支軸に対して、回転自在に取り付けられた保持部材を有し、上記接離手段は、上記複数の張架ローラのうち、シート搬送方向最下流側に配設される下流側張架ローラを該シート束から離間する方向に付勢する付勢手段と、該付勢手段によって付勢される上記下流側張架ローラに対して該付勢手段の付勢力に抗する力を付与し、回転角度により該シート束と該誘電体ベルトとの接触状態又は傾斜状態を選択できるように上記保持部材に当接する偏心カムと、該偏心カムを一方向に回転駆動させる駆動手段とを備え、上記偏心カムの最長径部が上記保持部材に当接する回転角度で、上記最上位シートのシート搬送方向下流側の表面と上記誘電体ベルトの表面とが接触状態になり、上記偏心カムの最短径部が上記保持部材に当接する回転角度で、上記誘電体ベルトの上記下流側張架ローラ側が持ち上がり、上記誘電体ベルトが上記シート束の上面に対して傾斜した傾斜状態になることを特徴とするものである。
請求項2の発明は、請求項1のシート給送装置において、上記偏心カムは、上記上流側張架ローラと上記下流側張架ローラの回転軸の上方に配置されていることを特徴とするものである。
請求項3の発明は、請求項2のシート給送装置において、上記下流側張架ローラの回転軸の上に配設される偏心カムの偏心量は、上記上流側張架ローラの回転軸の上に配設される偏心カムの偏心量よりも大きいことを特徴とするものである。
請求項4の発明は、シートに画像を形成する画像形成手段と、積載されたシート束から最上位シートを分離し該画像形成手段へ該シートを給送するシート給送手段を備えた画像形成装置において、上記シート給送手段として請求項1、2又は3のシート給送装置を用いたことを特徴とするものである。
In order to solve the above-described problems, the invention of claim 1 is a dielectric belt that is stretched by a plurality of stretching rollers, is disposed opposite to the upper surface of the stacked sheet bundle, and moves on the surface. Charging means for imparting electric charge, and at least contact / separation means for contacting / separating the dielectric belt to / from the sheet bundle, after the uppermost sheet of the sheet bundle is adsorbed to the dielectric belt by electrostatic force, In the feeding device that separates the dielectric belt from the sheet bundle by the contact / separation means and feeds the uppermost sheet by moving the surface of the dielectric belt, among the plurality of stretching rollers, on the most upstream side in the sheet conveying direction. with respect to the rotation shaft which is disposed position of the location by Ri sheet conveying direction upstream side position of the axis of rotation of the upstream-side tension roller disposed has a rotatably mounted support member, the contact There are a plurality of separating means. Among the tension rollers, a biasing means for biasing a downstream tension roller disposed on the most downstream side in the sheet conveying direction in a direction away from the sheet bundle, and the downstream biased by the biasing means A force against the urging force of the urging means is applied to the side stretching roller, and the contact state or the inclined state between the sheet bundle and the dielectric belt can be selected according to the rotation angle. An eccentric cam that comes into contact, and a driving unit that rotationally drives the eccentric cam in one direction, and is arranged at a rotation angle at which the longest diameter portion of the eccentric cam abuts the holding member, on the downstream side in the sheet conveying direction of the uppermost sheet. The surface of the dielectric belt is brought into contact with the surface of the dielectric belt, and the downstream tension roller side of the dielectric belt is lifted at a rotation angle at which the shortest diameter portion of the eccentric cam comes into contact with the holding member. The belt is And it is characterized in that become inclined state inclined with respect to the upper surface of the bundle.
A second aspect of the present invention, in the sheet feeding apparatus according to claim 1, the eccentric cam, characterized in that disposed above the axis of rotation of the upstream-side tension roller and the downstream tension roller Is.
According to a third aspect of the present invention, in the sheet feeding apparatus of the second aspect, the amount of eccentricity of the eccentric cam disposed on the rotation shaft of the downstream tension roller is equal to that of the rotation shaft of the upstream tension roller. It is characterized by being larger than the amount of eccentricity of the eccentric cam disposed above .
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an image forming unit comprising: an image forming unit that forms an image on a sheet; and a sheet feeding unit that separates the uppermost sheet from the stacked sheet bundle and feeds the sheet to the image forming unit. In the apparatus, the sheet feeding device according to
本発明においては、回転駆動される回転体が付勢手段によって付勢される張架ローラの回転軸又はこれを保持する保持部材に対して付勢手段の付勢力に抗する力を付与し、その回転体の回転角度によりシート束と誘電体ベルトとの接触状態又は傾斜状態を選択できるようにしている。上記誘電体ベルトが上記シート束の上面に対して傾斜した傾斜状態になることで、シート搬送方向下流側の最上位シートは、シート搬送方向下流側から徐々に持ち上がって傾斜した状態になり、最上位シートに対してめくり動作を実現することができる。回転体を一方向に回転駆動させる駆動手段には、一方向に回転駆動するモータ等を用いることができ、駆動手段としてソレノイドを用いたり、モータを正転逆転動作させたりする場合に比べ、応答性や安定性に優れ、高い生産性を実現することができる。 In the present invention, the rotationally driven rotating body gives a force against the urging force of the urging means to the rotating shaft of the stretching roller urged by the urging means or the holding member that holds the rotating shaft, The contact state or the inclined state of the sheet bundle and the dielectric belt can be selected according to the rotation angle of the rotating body. When the dielectric belt is inclined with respect to the upper surface of the sheet bundle, the uppermost sheet on the downstream side in the sheet conveying direction gradually rises from the downstream side in the sheet conveying direction and is inclined, A turning operation can be realized for the upper sheet. As the driving means for rotating the rotating body in one direction, a motor that rotates in one direction can be used. Compared to the case where a solenoid is used as the driving means or the motor is rotated forward and backward. Excellent in stability and stability, and high productivity can be realized.
本発明は、生産性に優れたシート給送装置及びこれを用いた画像形成装置を提供できるという優れた効果がある。 The present invention has an excellent effect that a sheet feeding apparatus having excellent productivity and an image forming apparatus using the same can be provided.
以下、本発明を適用した画像形成装置としての電子写真方式の複写機を用いた一実施形態について説明する。まず、複写機の全体構成及び動作について説明する。図1は、本実施形態に係る複写機の概略構成を示す構成図である。図1に示すように、この複写機は、画像形成部30として感光体31の周りに、帯電装置32、現像装置34、転写装置35、感光体クリーニング装置36等を備えている。また、画像形成部30は、感光体31にレーザー光33を照射するための光書込ユニット(不図示)、用紙(シート)P上のトナー画像を定着する定着装置37等を備えている。画像形成部30の下方には、画像形成部30で形成された画像を転写するための用紙Pを積載して収容し、順次画像形成部30に供給するよう送り出すシート給送装置たる給紙装置1を備えている。
Hereinafter, an embodiment using an electrophotographic copying machine as an image forming apparatus to which the present invention is applied will be described. First, the overall configuration and operation of the copying machine will be described. FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of the copying machine according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, this copier includes a charging
上記構成の画像形成部30では、感光体31の回転と共に、まず帯電装置32で感光体31表面を一様に帯電する。次いで、画像データに基づく光書込ユニットからレーザー光33を照射して感光体31上に静電潜像を形成する。その後、現像装置34によりトナーを付着させ静電潜像を可視像化することで感光体31上にトナー画像を形成する。一方、給送装置1は、用紙Pを1枚ずつ分離して搬送してレジストローラ38に突き当てて止める。そして、画像形成部30のトナー画像形成のタイミングに合わせて、レジストローラ38に突き当てて止めた用紙Pを感光体31と転写装置35とが対向する転写部に送り出す。転写部では、感光体31上のトナー画像が供給された用紙Pに転写される。トナー画像が転写された用紙Pは、定着装置37によりトナー画像を定着後、排紙ローラ対39により機外に排出される。一方、トナー画像転写後の感光体31の表面は、感光体クリーニング装置36で残留トナーを除去して清掃して再度の画像形成に備える。
In the
図2は、参考例1の給紙装置の概略構成を示す構成図である。図2に示すように、給紙装置1は、用紙束Pを収容する用紙収容部2と、この用紙束Pの用紙面(上面)に対向配置された吸着分離ユニット3とを備えている。
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of the sheet feeding device according to the first reference example. As shown in FIG. 2, the paper feeding device 1 includes a
上記用紙収容部2は、用紙束Pを積載する底板4と、用紙束Pの最上位紙P1が所定の位置に達したことを検知する用紙検知手段たるフィラーセンサ5とを備えている。また、用紙収容部2の底部には、底板4を支持する支持部材たる底板上昇アーム6a、6bが回転自在に取り付けられている。底板上昇アーム6を不図示の駆動モータにより回動させることにより、底板4が水平状態を保った状態で上昇し、フィラーセンサ5が底板4に積載された用紙束Pの最上位紙P1を検出する。フィラーセンサ5が用紙束Pの最上位紙P1が所定の位置にきたことを検知したら底板上昇アーム6の回転を停止する。
The
上記吸着分離ユニット3は、駆動ローラ7と従動ローラ8の2つの張架ローラに張架される誘電体ベルトたる吸着ベルト9を備えている。駆動ローラ7、従動ローラ8は、吸着分離ユニット3に固設されたユニットブラケット10に回転自在に支持されている。駆動ローラ7は、不図示の駆動モータにより電磁クラッチを介して給紙信号に応じて間欠的に駆動されるよう構成され、軸7aの位置がユニットブラケット10に対して固定されている。従動ローラ8は、軸8aが不図示のスプリングにて図中左方向へ付勢可能に支持されており、吸着ベルト9に張力をかけている。吸着ベルト9の両側端縁の内側には、寄止め用リブが設けられており、この寄止め用リブと駆動ローラ7・従動ローラ8の両側端面とが係合して吸着ベルト9の寄りを防止している。なお、本実施形態では、吸着ベルト9を2つのローラ(駆動ローラ7・従動ローラ8)で支持する構成を採用しているが、さらにローラを追加して3つ以上の支持ローラで支持する構成としてもよい。
The
また、上記吸着分離ユニット3は、吸着ベルト9の表面に所定の電荷パターンを形成するための帯電手段たるローラ電極11が当接している。このローラ電極11には、交流を発生する交流電源12に接続されている。ローラ電極11は、誘電体ベルト9の表層に接した位置であればどこに設けてもよいが、本実施形態のように、固定配置されている駆動ローラ7の上方に配置することで、誘電体ベルト9に対してローラ電極11の自重がかかる状態でローラ電極11を配置しても、そのローラ電極11の自重が吸着ベルト9と用紙束Sの紙面との接触圧に及ぼす影響を小さくすることができる。
Further, the
ここで、本実施形態で用いられる吸着ベルト9は、体積抵抗率が108Ω・cm以上の誘電体(例えば、厚さ50μm程度のポリエチレンテレフタレート等のフィルム)からなる表層と、体積抵抗率が106Ω・cm以下の導体(例えば、アルミ蒸着による導電層)からなる裏層とを有する2層構造となっている。なお、吸着ベルト9の構成は、これに限らず、誘電体からなる単層構造であってもよいし、3層以上の層構造を有するものでもよい。 Here, the adsorption belt 9 used in the present embodiment has a surface layer made of a dielectric having a volume resistivity of 10 8 Ω · cm or more (for example, a film of polyethylene terephthalate having a thickness of about 50 μm), and a volume resistivity. It has a two-layer structure having a back layer made of a conductor of 10 6 Ω · cm or less (for example, a conductive layer formed by aluminum vapor deposition). The configuration of the suction belt 9 is not limited to this, and may be a single layer structure made of a dielectric, or may have a layer structure of three or more layers.
駆動ローラ7の表面は、体積抵抗率が106Ω・cm程度の導電性ゴム層で構成され、従動ローラ32の表面は金属で構成されている。駆動ローラ7及び従動ローラ8はいずれも接地されている。駆動ローラ7・従動ローラ8の径は、誘電体ベルト9から最上位紙P1を、その駆動ローラ7に巻き付いたベルト部分の曲率により分離するのに適した小さな径をもつように設定となっている。すなわち、駆動ローラ7の径を小さく設定して曲率を大きくすることにより、誘電体ベルト9に吸着されて分離搬送された最上位紙P1が、駆動ローラ7に巻回された部分で誘電体ベルト9の表面から離れ、ガイド部材13により形成される搬送路に入ることができるようになっている。
The surface of the driving
また、上記吸着分離ユニット3は、吸着ベルト9と用紙束Pの最上位紙P1とを接離させる接離手段としての接離機構を備えている。図3は、吸着分離ユニットの要部構成を示す構成図である。図3に示すように、駆動ローラ7と従動ローラ8の回転軸を支持するユニットブラケット10は、その両端が付勢部材たる弾性バネ15、16により図中上方に引き上げられている。そして、このユニットブラケット10の中央部には、この弾性バネ15の付勢力に抗する力を付与して、用紙束Pの紙面と吸着ベルト9との距離を調整する回転体たる偏心カム17が当接している。後述するが、偏心カム17は、偏心軸から最も遠い円周部が図中下になる位置、すなわちカム長径部がユニットブラケット10に当接する位置(以下、吸着位置という)で、吸着ベルト9を最上位紙P1に接触させる。一方、偏心カム17は、偏心軸から最も近い円周部が図中下になる位置、すなわちカム短径部がユニットブラケット10に当接する位置(以下、送出位置という)で吸着ベルト9を最上位紙P1から最も離間させる。このように、本実施形態では、弾性バネ15、16と偏心カム17とで接離手段が構成されている。
The adsorption /
次に、この吸着分離ユニット3を用いた給送動作について説明する。
[帯電動作]
吸着分離ユニット3は、通常図3(b)の位置にて待機しており、給紙信号が入ると、電磁クラッチが入り、駆動ローラ7が回転駆動され、吸着ベルト9を無端移動させる。そして、無端移動する吸着ベルト9にローラ電極11を介して交流電源12より交番電圧を印加する。これにより、吸着ベルト9の表面に交流電源周波数と吸着ベルト9の周動速度に応じた間隔で、プラス極性とマイナス極性の電荷部が吸着ベルト9の表面移動方向に沿って交互に配列された電荷パターンが形成される。互いに隣り合う2つの電荷部からなる一組の電荷部組間のピッチは、2mm〜15mm程度が好ましい。交流電源12は交流の他直流を高低交互の電位に変化させたものでもよく、矩形波、正弦波などが考えられる。本実施形態では、吸着ベルト9の表面に対して4KVの振幅を持った矩形波を印加している。
Next, the feeding operation using this
[Charging operation]
The
[吸着動作]
上記したように、吸着ベルト9に電荷パターンを形成したら、底板上昇アーム6を回転させて底板4を上昇させ、フィラーセンサ5が用紙束Pの最上位紙P1が所定の位置にきたことを検知したら底板4の上昇を停止する。そして、偏心カム17を図3(a)に示す吸着位置まで回動させ、吸着ベルト9の用紙束Pの用紙面と対向する下側張架部分9aと用紙束Pの最上位紙P1とを当接させる。吸着ベルト9と最上位紙P1とが接触すると、誘電体である用紙Pには吸着ベルト9の下側張架部分9aの電荷パターンにより形成される不平等電界によってMaxwellの応力が働き、用紙束Pの最上位紙P1が吸着ベルト9に吸着する。本実施形態に係る給送方式では、吸着ベルト9と最上位紙P1との間の摩擦力を利用しないので、吸着ベルト9と用紙束Pとの接触圧は十分に小さくすることができる。その結果、後述する分離・搬送動作においても摩擦による最上位紙P1と第二位紙P2目以降の用紙との重送も発生しない。なお、電荷パターンによる吸着力は、最上位紙P1が吸着した瞬間からある一定時間は上から2枚目の第二位紙P2以下の用紙にも発生する。しかし、この吸着力は、所定時間(分離完了時間)経過した後は、最上位紙P1にしか生じず、第二位紙P2以下の用紙には生じなくなることが知られている。
[Suction operation]
As described above, when the charge pattern is formed on the suction belt 9, the bottom plate raising arm 6 is rotated to raise the
[分離・搬送動作]
図3(a)に示す状態にて所定時間(分離完了時間)待機し、吸着ベルト9に最上位紙P1が吸着したら、偏心カム17を回動させ、弾性バネ15、16の付勢力によって吸着ベルト9を上昇させることで、最上位紙P1を用紙束Pから分離させる。偏心カム17が図3(a)に示す位置から180°回動し、図3(b)に示す送出位置にきたら、吸着ベルト9を回転させ最上位紙P1の搬送を開始する。吸着ベルト9に吸着された最上位紙P1は、先端が駆動ローラ7の巻き回し部分に到達すると、曲率分離により吸着ベルト9から分離し、ガイド部材13に案内されながら、搬送ローラ対14へ向けて移動する。なお、吸着ベルト9と搬送ローラ対14との線速は同一にされており、搬送ローラ14がタイミングを取って間欠駆動されているような場合は、吸着ベルト9も間欠駆動されるようにしている。
[Separation and transfer operation]
Waiting for a predetermined time (separation completion time) in the state shown in FIG. 3A, when the uppermost paper P1 is adsorbed to the adsorbing belt 9, the
[除電動作]
また、吸着ベルト9の帯電は、吸着ベルト9の用紙の分離位置から搬送ローラ対14までの長さ分だけ行うようにして、それ以降は、ローラ電極11で吸着ベルト9を除電するようにしてもよい。これにより最上位紙P1は、搬送ローラ対14へ搬送された後は吸着ベルト9の影響を受けずに、搬送ローラ対14の搬送力のみによって搬送される。また、吸着ベルト9を除電することによって、第二位紙P2が、離間した吸着ベルト9に静電吸着するのを抑制することができる。
[Static elimination operation]
Further, charging of the suction belt 9 is performed for the length from the sheet separation position of the suction belt 9 to the conveying
ここで、吸着ベルト9に交番電圧を印加することにより、帯電した吸着ベルト9の電荷を除電することができる原理を説明する。吸着ベルト9外周面に導電性ローラ等のローラ電極11を接触させ直流電源により直流電圧を印加した場合、吸着ベルト9は印加される直流電圧がある電圧以下の電圧では帯電されない。この電圧を帯電開始電圧といい、その値V0は吸着ベルト9の厚さ、体積抵抗等により変化する。次に上記の帯電開始電圧V0をピーク値として持つような交番電圧をローラ電極11に印加したところ、帯電している吸着ベルト9の表面電位がほぼ零Vに除電されることが確認されている。これは、印加電圧のピーク値を帯電開始電位V0とすることにより、この印加電圧では誘電体である吸着ベルト9を帯電させる能力はないが、吸着ベルト9に帯電している空間電荷には移動させる力が働き、除電できることを意味する。また、交互に交番する印加電圧を用いることから、吸着ベルト9が(+)、(−)のどちらに帯電していても除電効果がある。しかし、帯電開始電圧以下の印加電圧では、除電不足が発生し、帯電開始電圧以上では、印加周波数(120Hz、v/f=1mm周期)の帯電が生じ、零Vに除電できなかった。したがって、電源16の交番電圧はピーク値が吸着ベルト9に対する帯電開始電圧になるように制御すればよいことになる。
Here, the principle that the charge of the charged suction belt 9 can be removed by applying an alternating voltage to the suction belt 9 will be described. When a
次に、実施例の吸着分離ユニットの構成・動作について説明する。
まず、実施例1の吸着分離ユニットの構成について説明する。図4は、実施例1の吸着分離ユニットの要部構成を示す構成図である。なお、ここでは、参考例1の吸着分離ユニットと異なる構成・動作について説明し、共通の構成・動作については図中同一符号を付し説明を省略する。図4に示すように、実施例1の吸着分離ユニットにおいては、駆動ローラ7、従動ローラ8、吸着ベルト9の構成は、上述した参考例1(図3)の構成と同様であるが、ユニットブラケット20が吸着分離ユニット3に対して回転軸20aを支軸として回転自在に取り付けられている。回転軸20aは、ユニットブラケット20において従動ローラ8の回転軸8aよりも給紙方向上流側となる一端側に設けられている。また、接離手段を構成する付勢手段たる弾性バネ21は、ユニットブラケット20の回転軸20aが設けられた一端側とは反対側となる他端側に取り付けられ、ユニットブラケット20を図中上方に引き上げている。また、接離手段を構成する位置調整手段たる偏心カム22は、駆動ローラ7の回転軸7aの上方でユニットブラケット20に当接している。
Next, the configuration and operation of adsorptive separation units for the real施例.
First, the structure of the adsorption separation unit of Example 1 will be described. FIG. 4 is a configuration diagram illustrating a main configuration of the adsorption separation unit according to the first embodiment. Here, the configuration and operation different from those of the adsorption separation unit of Reference Example 1 will be described, and the common configuration and operation will be denoted by the same reference numerals in the drawing and description thereof will be omitted. As shown in FIG. 4, in the suction separation unit of the first embodiment, the configuration of the
上記構成の実施例1の吸着分離ユニットを用いた給紙動作について説明する。図4(a)に示すように、吸着動作時には、底板4を所定の位置まで上昇させると共に、偏心カム17をその長径部がユニットブラケット20に当接する吸着位置まで回動させる。これにより、ユニットブラケット20内の吸着ベルト9の下側張架部分9が用紙束Pの最上位紙P1に接触する。そして、吸着ベルト9を用紙束Pの最上位紙P1に接触させた状態にて所定時間待機し、吸着ベルト9に最上位紙P1が吸着したら、偏心カム22を回動させ吸着ベルト9を上昇させることで、最上位紙P1を用紙束Pから分離させる。このとき、ユニットブラケット20は回転軸20aにて固定されているため、吸着ベルト9は下側張架部分9aの下流側から次第に持ち上げられることになり、用紙束Pの上面に対して傾斜した状態となる。つまり、用紙束Pの最上位紙P1は、吸着ベルト9による吸着力によって下流側から徐々に持ち上げられることになり、めくり動作を実現することができる。なお、本実施例では、吸着ベルト9の下側張架部分9aが用紙束Pに接触するとき、用紙束Pの上面における給紙方向下流端(先端)が下側張架部分9aの給紙方向下流端(先端)よりも給紙方向下流側に位置するように構成されている。これにより、用紙束Pの上面先端が吸着ベルト9の下側張架部分9aの先端よりも給紙方向上流側に位置する場合よりも吸着ベルトと最上位紙との接触面積を大きくとることができ、安定しためくり動作を実現することができる。また、最上位紙P1の先端と第二位紙P2の先端には、電荷パターンによる吸着力が発生しない。そのため、これらの間の付着力は、電荷パターンによる吸着力が発生する最上位紙P1の吸着部分と第二位紙P2の対応部分との間の付着力よりも小さい。そして、第二位紙P2の先端部分には、用紙のコシ、自重によって最上位紙P1の先端部分から引き離れる方向の力が働く。その結果、最上位紙P1の先端と第二位紙P2の先端との間は容易に離間しやすくなっており、高い分離性能を期待できる。
A sheet feeding operation using the adsorption separation unit according to the first embodiment having the above-described configuration will be described. As shown in FIG. 4A, during the suction operation, the
次に、参考例2の吸着分離ユニットの構成・動作について説明する。図5は、参考例2の吸着分離ユニットの要部構成を示す構成図である。なお、ここでは、参考例1の吸着分離ユニットと異なる構成・動作について説明し、共通の構成・動作については図中同一符号を付し説明を省略する。図5に示すように、参考例2においては、駆動ローラ7、従動ローラ8、吸着ベルト9の構成は、上述した参考例1(図3)の構成と同様であるが、偏心カム23、24が駆動ローラ7の回転軸7aと従動ローラ8の回転軸8aの上方とでユニットブラケット10にそれぞれ当接している。
Next, the configuration and operation of the adsorption separation unit of Reference Example 2 will be described. FIG. 5 is a configuration diagram showing the main configuration of the adsorption separation unit of Reference Example 2 . Here, the configuration and operation different from those of the adsorption separation unit of Reference Example 1 will be described, and the common configuration and operation will be denoted by the same reference numerals in the drawing and description thereof will be omitted. As shown in FIG. 5, in Reference Example 2 , the configuration of the
図5(a)に示すように、吸着動作時には、底板4を所定の位置まで上昇させると共に、2つの偏心カム23、24をその長径部がユニットブラケット10に当接する吸着位置まで回動させる。吸着ベルト9を用紙束Pの最上位紙P1に接触させた状態にて所定時間待機し、吸着ベルト9に最上位紙P1が吸着したら、偏心カム23、24を回動させ吸着ベルト9を上昇させることで、最上位紙P1を用紙束Pから分離させる。その後、偏心カム23、24を図5(b)に示す送出位置まで回動させた後、吸着ベルト9を回転させ最上位紙P1の搬送を開始する。参考例1では、偏心カム17をユニットブラケット10の中央部に単独で設置したが、最上位紙P1の上面に対して吸着ベルト9の下側張架部分9aを水平に接触させ、接触圧を均一にするのが難しい。別途ガイド部材を設けることで、接触圧を均一化させることは可能であるが、やはり接触圧が不均一になりやすい。これに対して、本参考例では、吸着ベルト9が接触位置に位置するとき、吸着ベルト9の下側張架部分9aが2つの偏心カム23、24の周面により規定されるため、吸着ベルト9の下側張架部分9aが最上位紙P1の上面に対して水平に接触することができ、均一に圧を発生させることが可能である。
As shown in FIG. 5A, during the suction operation, the
次に、実施例2の吸着分離ユニットの構成・動作について説明する。図6は、実施例2の吸着分離ユニットの腰部構成を示す構成図である。なお、ここでは、参考例1の吸着分離ユニットと異なる構成・動作について説明し、共通の構成・動作については図中同一符号を付し説明を省略する。図6に示すように、実施例2においては、駆動ローラ7、従動ローラ8、吸着ベルト9の構成は、上述した参考例1(図3)の構成と同様であるが、互いに径(偏心量)の異なる偏心カム25、26が駆動ローラ7の回転軸7aと従動ローラ8の回転軸8aの上方でユニットブラケット10にそれぞれ当接している。図6(a)(b)に示すように、従動ローラ8の回転軸8aの上方に設けられた上流側偏心カム26の径は、駆動ローラ7の回転軸7aの上方に設けられた下流側偏心カム25の径よりも小さく構成される。
Next, the configuration and operation of the adsorption separation unit according to the second embodiment will be described. FIG. 6 is a configuration diagram illustrating a waist configuration of the adsorption separation unit according to the second embodiment. Here, the configuration and operation different from those of the adsorption separation unit of Reference Example 1 will be described, and the common configuration and operation will be denoted by the same reference numerals in the drawing and description thereof will be omitted. As shown in FIG. 6, in the second embodiment, the configuration of the driving
図6(a)に示すように、吸着動作時には、底板4を所定の位置まで上昇させると共に、2つの偏心カム25、26をその長径部がユニットブラケット10に当接する吸着位置まで回動させる。吸着ベルト9を用紙束Pの最上位紙P1に接触させた状態にて所定時間待機し、吸着ベルト9に最上位紙P1が吸着したら、偏心カム25、26を回動させて吸着ベルト9を上昇させることで、最上位紙P1を用紙束Pから分離させる。このとき、偏心カム25の偏心量が偏心カム26の偏心量よりも大きいため、吸着ベルト9は下流側他端から徐々に持ち上げられ、用紙束Pの上面に対して傾斜した状態となる。つまり、用紙束Pの最上位紙P1は、吸着ベルト9による吸着力によって下流側他端から徐々に持ち上げられることになり、めくり動作を実現できる。なお、吸着ベルト9を傾斜させて最上位紙P1を搬送するとき、吸着ベルト9の従動ローラ8による張架部分が最上位紙P1に接触したままであると、最上位紙P1と第二位紙P2との間の摩擦が搬送抵抗となり、搬送遅れや引っ掛かり落下の原因となる。しかし、本実施例では、偏心カム26の設置によって、最上位紙P1の搬送時には、吸着ベルト9の従動ローラ8による張架部分と用紙束Pの上面とが確実に離間されている。
As shown in FIG. 6A, at the time of the suction operation, the
なお、本実施形態では、帯電手段としてローラ電極22を用いるが、図7に示すように、ブレード状の帯電部材27を用いてもよい。ブレード状の帯電部材27は、ローラ状の帯電部材(ローラ電極11)に比べ、ピッチ幅の小さい電荷パターンを形成することが可能となり、積載された最上位紙P1に対する吸着力増加が速く、また第二位紙P2以降に作用する吸着力の減少が早くなるため、分離動作に要する時間の短縮が図れる点で有利である。また、本実施形態では上述したように、吸着ベルトや帯電部材が組み込まれた吸着分離ユニット3が偏心カムの回動によって接離移動することになるので、吸着ベルトと帯電部材とを個別に移動させる必要がない。よって、ブレード状の帯電部材27のように、接離動作をさせるのが難しい形態の帯電部材であっても、簡易な構成で設置が可能である。
In this embodiment, the
以上、本実施形態に係る給紙装置1(実施例1及び実施例2)によれば、吸着分離ユニット3を付勢手段たる弾性バネ15、16、21や回転体たる偏心カム22、25、26によって接離動作させる。このような接離動作の際の偏心カムの駆動には、一方向に回転駆動するモータを用いることができるので、駆動手段としてソレノイドを用いたり、モータを正転逆転動作させたりする場合に比べ、応答性や安定性に優れ、高い生産性を実現することができる。また、本実施形態に係る給紙装置1においては、張架ローラたる駆動ローラ7、従動ローラ8、誘電体ベルトたる吸着ベルト9、帯電手段たるローラ電極11が一体に保持される吸着分離ユニット3を接離移動させるので、接離移動の際に各部材に対して個別に接離機構を設ける必要がなく、装置の簡易化を図ることができる。
また、実施例1の給紙装置によれば、偏心カム22がシート搬送方向最下流側に配設される駆動ローラ7の上方に配置されているため、吸着ベルト9がシート束Pから離間する際、シート束Pの下流側端部から次第に角度を大きくしながら最上位紙P1を持ち上げることができるので、安定しためくり動作を実現できる。
更に、実施例2の給紙装置によれば、実施例2の給紙装置では最上位紙P1を分離給送する際、2つの偏心量が異なる偏心カム25、26を備えているため、それぞれに吸着ベルト9と最上位紙Pとの離間距離を設定できる。よって、最上位紙P1の搬送時には、吸着ベルト9の従動ローラ8による張架部分と用紙束Pの上面とが確実に離間させた状態で、安定しためくり動作を実現できる。
Above, the sheet feeding apparatus according to the first embodiment (Example 1 and Example 2) According to the adsorptive separation unit 3 a biasing means serving the
Further, according to the sheet feeding device of the first embodiment, since the
Furthermore, embodiments according to the paper feeding device of Example 2, when the sheet feeding apparatus of the second embodiment of separately feeding the uppermost sheet P1, since the two eccentric amount is provided with a different
なお、本実施形態では、回転体として偏心カム17、22、23、24、25、26を用いた給紙装置1について説明したが、回転体としては、回転角度によってシート束と誘電体ベルトとの接触状態又は離間状態を選択できれば、レバー等であってもよい。
In the present embodiment, the sheet feeding device 1 using the
1 給送装置
2 用紙収容部
3 吸着分離ユニット
4 底板
5 フィラーセンサ
6 底板上昇アーム
7 駆動ローラ
8 従動ローラ
9 吸着ベルト
10 ユニットブラケット
11 ローラ電極
15、16、21 弾性バネ
17、22、23、24、25、26 偏心カム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
上記複数の張架ローラのうち、シート搬送方向最上流側に配設される上流側張架ローラの回転軸の位置よりシート搬送方向上流側の位置に配設される回転支軸に対して、回転自在に取り付けられた保持部材を有し、
上記接離手段は、上記複数の張架ローラのうち、シート搬送方向最下流側に配設される下流側張架ローラを該シート束から離間する方向に付勢する付勢手段と、該付勢手段によって付勢される上記下流側張架ローラに対して該付勢手段の付勢力に抗する力を付与し、回転角度により該シート束と該誘電体ベルトとの接触状態又は傾斜状態を選択できるように上記保持部材に当接する偏心カムと、該偏心カムを一方向に回転駆動させる駆動手段とを備え、
上記偏心カムの最長径部が上記保持部材に当接する回転角度で、上記最上位シートのシート搬送方向下流側の表面と上記誘電体ベルトの表面とが接触状態になり、
上記偏心カムの最短径部が上記保持部材に当接する回転角度で、上記誘電体ベルトの上記下流側張架ローラ側が持ち上がり、上記誘電体ベルトが上記シート束の上面に対して傾斜した傾斜状態になることを特徴とするシート給送装置。 A dielectric belt that is stretched by a plurality of stretching rollers and is opposed to the upper surface of the stacked sheet bundle and moves on the surface, charging means for applying a charge to the surface of the dielectric belt, and at least the dielectric belt Contact / separation means for contacting / separating the sheet bundle, and after the uppermost sheet of the sheet bundle is attracted to the dielectric belt by electrostatic force, the dielectric belt and the sheet bundle are separated by the contact / separation means. In the feeding device that feeds the uppermost sheet by moving the surface of the dielectric belt,
Among the plurality of tension rollers, with respect to the rotation shaft disposed in position by Ri in the sheet conveyance direction upstream side position of the axis of rotation of the upstream-side tension roller disposed in the sheet conveyance direction upstream end And having a holding member mounted rotatably,
The contact / separation means includes: an urging means for urging a downstream tension roller disposed on the most downstream side in the sheet conveying direction among the plurality of tension rollers in a direction away from the sheet bundle; A force against the urging force of the urging means is applied to the downstream tension roller urged by the urging means, and a contact state or an inclined state between the sheet bundle and the dielectric belt is determined by a rotation angle. An eccentric cam that comes into contact with the holding member so as to be selectable, and a drive means that rotationally drives the eccentric cam in one direction,
At the rotation angle at which the longest diameter portion of the eccentric cam contacts the holding member, the surface on the downstream side in the sheet conveying direction of the uppermost sheet and the surface of the dielectric belt are in contact with each other,
At the rotation angle at which the shortest diameter portion of the eccentric cam contacts the holding member, the downstream tension roller side of the dielectric belt is lifted, and the dielectric belt is inclined with respect to the upper surface of the sheet bundle. A sheet feeding apparatus characterized by comprising:
上記偏心カムは、上記上流側張架ローラと上記下流側張架ローラの回転軸の上方に配置されていることを特徴とするシート給送装置。 In the sheet feeding apparatus according to claim 1,
The eccentric cam, the sheet feeding apparatus, characterized in that disposed above the axis of rotation of the upstream-side tension roller and the downstream tension roller.
上記下流側張架ローラの回転軸の上に配設される偏心カムの偏心量は、上記上流側張架ローラの回転軸の上に配設される偏心カムの偏心量よりも大きいことを特徴とするシート給送装置。 The sheet feeding apparatus according to claim 2, wherein
The eccentric amount of the eccentric cam disposed on the rotation shaft of the downstream tension roller is larger than the eccentric amount of the eccentric cam disposed on the rotation shaft of the upstream tension roller. Sheet feeding device.
上記シート給送手段として請求項1、2又は3のシート給送装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus comprising: an image forming unit that forms an image on a sheet; and a sheet feeding unit that separates the uppermost sheet from a stacked sheet bundle and feeds the sheet to the image forming unit.
An image forming apparatus using the sheet feeding device according to claim 1, 2 or 3 as the sheet feeding means.
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