JP5622073B2 - 給紙装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に備えられた給紙装置に関するものである。詳しくは、給紙トレイに積載されたシート材の最上面のシート材を搬送部材に吸着して次工程にシート材を給紙する給紙装置、及びこの給紙装置を備えた画像形成装置に関するものである。

画像形成装置等が備える給紙装置では、給紙トレイ内に積載された複数枚の記録紙等のシート材を、正確に一枚づつ送り出されることが重要であり、積載されたシート材を一枚づつ分離する分離機構が必要である。分離機構としては、給紙トレイ内からピックアップローラによって送り出されたシート材を摩擦力によって分離・給紙する摩擦分離方式が広く用いられている。摩擦分離方式の分離機構としては、分離ローラとフリクションパッドとの組合せや、分離ローラとリバースローラとの組合せ等がある。

摩擦分離方式とは異なる分離機構を備えた給紙装置として、特許文献１には、負圧によって搬送部材にシート材を吸着させてシート材の分離・給紙を行う給紙装置が提案されている。
特許文献１に記載の給紙装置は、無端状のベルトの内側にシート材吸引部が配置された給紙搬送ベルトを、給紙トレイ内に積載された複数枚のシート材のうちの最上部にある最上面シート材に対向する位置に配置している。さらに、給紙トレイ内のシート材の前端部に空気を吹き付ける送風装置を備える。

このような給紙装置では、画像形成装置本体から給紙命令がくると、給紙搬送ベルトを停止させたままの状態で、シート材吸引部に負圧を発生させる吸引装置と送風装置との作動を開始する。送風装置を作動させることで、給紙トレイ内のシート材の前端部に空気が吹き付けられ、最上面シート材をそれよりも下方にある他のシート材に対して分離し、浮上させる。給紙搬送ベルトはベルト全域に亘って無数の吸引孔が開口されており、吸引装置を作動することでシート材吸引部に負圧が発生して吸引孔を介して給紙搬送ベルトの下方に負圧が作用し、浮上した最上面シート材が給紙搬送ベルトに吸着される。
吸引装置と送風装置との作動を開始してから所定時間経過後に、吸引装置及び送風装置を作動させたままの状態で給紙搬送ベルトの無端移動を開始することで、給紙搬送ベルトに吸着された最上面シート材が次工程に向かって搬送され、その後、画像形成が行われる。

ここで、一枚目の最上面シート材が搬送された後に最上部に在る二枚目の最上面シート材は、一枚目の最上面シート材の後端がシート材吸引部による吸引領域を抜け始めた段階で給紙搬送ベルトに吸着する。このため、二枚目の最上面シート材が給紙搬送ベルトに吸着した直後は、その前端部と一枚目の最上面シート材の後端部とが重なった状態となる。よって、給紙搬送ベルトを連続的に無端移動させ続けると、一枚目の最上面シート材ともに二枚目の最上面シート材も一緒に搬送されてしまい、連送となるおそれがある。このため、給紙搬送ベルトよりもシート材の搬送方向下流側に配置された下流側搬送部材によって搬送力を付与される位置まで最上面シート材が到達したことを検知すると、給紙搬送ベルトの無端移動を停止させる。このとき、給紙搬送ベルトを停止させた状態のまま下流側搬送部材を駆動させる。これにより、一枚目の最上面シート材の搬送を継続しつつ、一枚目の最上面シート材の後端が吸引領域を抜け始めた段階で給紙搬送ベルトに吸着する二枚目の最上面シート材の搬送を停止し、連送となることを防止できる。

その後、設定した給紙間隔に応じて、給紙搬送ベルトを停止させたタイミングから所定時間経過後に給紙搬送ベルトの無端移動を再開する。これにより、給紙搬送ベルトに吸着した二枚目の最上面シート材も一枚目の最上面シート材と同様に次工程に向かって搬送される。
その後、送風装置、吸引装置及び下流側搬送部材は作動させた状態で、給紙搬送ベルトの無端移動のＯＮ・ＯＦＦを制御することにより、給紙トレイ内のシート材が画像形成部に向かって一枚ずつ順次給紙される。
その後、所定枚数の給紙が終了した時点で、送風装置、吸引装置、給紙搬送ベルト及び下流側搬送部材の作動を停止し、給紙装置による給紙動作を終了させる。

上述した負圧によって搬送部材にシート材を吸着させる給紙装置では、送風装置、吸引装置、給紙搬送ベルト及び下流側搬送部材の作動を停止することで、次工程への給紙は行われなくなるが、シート材吸引部の負圧はすぐには解消されない。吸引装置を停止させた後、シート材吸引部の負圧は徐々に大気圧に近づくため、給紙動作が終了したタイミングで給紙トレイの最上部にある給紙終了時最上面シート材に対するは吸引力が持続した状態となっている。
シート材吸引部の負圧が徐々に大気圧に近づき、給紙終了時最上面シート材に対するは吸引力をシート材の自重が上回ったときに給紙終了時最上面シート材は自重により、給紙トレイ内のシート材の束の上に落下する。ここで、シート材が小サイズの薄紙などの軽いシート材の場合には、給紙動作を終了した後、給紙終了時最上面シート材が給紙トレイ内のシート材の束の上に落下するまでに十数秒間かかることもある。

給紙装置では、給紙によって減少したシート材を補給したり、シート材を交換したりできるように給紙トレイを装置本体に対して引き出し可能になっている。給紙トレイを装置本体に対して引き出すときに、給紙終了時最上面シート材が給紙搬送ベルトに吸着されたままの状態であると、シート材にダメージを与えたり、装置内のユーザーの手が届かないエリアにシート材を落下させたりしてしまうことがある。
このため、ユーザーは、給紙終了後にすぐに引き出すと用紙がベルトに吸着されたままであることを経験則や取り扱い説明書の注意書きで知り、給紙終了後にある程度の時間を待ってから給紙トレイを引き出す。
よって、ユーザーが給紙トレイを引き出すときは、先に入っているシート材の給紙終了時最上面シート材が給紙トレイ内のシート材の束の上に落下することを待って、給紙トレイを引き出すこととなる。このため、給紙動作終了後にユーザーを十数秒間も待たせることがあり、シート材の補給や交換のたびに大きな時間のロスを生じさせてしまう。

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、給紙動作終了後直ちに給紙トレイを装置本体に対して引き出すことができ、生産性を高めることができる給紙装置及びこの給紙装置を備えた画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数枚のシート材を積載する給紙トレイと、該給紙トレイに積載された該シート材のうち最上部にある最上面シート材の上面に対向する位置に負圧を発生させて該最上面シート材を吸引するシート材吸引部と、該シート材吸引部に空気の流路で接続され、該シート材吸引部側から空気を吸引して該シート材吸引部に負圧を発生させる空気吸引手段と、該シート材吸引部に吸引された該最上面シート材を搬送部材に吸着させて次工程に向けて搬送するシート材搬送手段とを有する給紙装置において、上記シート材吸引部に正圧を発生させる正圧発生手段と、上記給紙トレイに積載された上記シート材のうち上記最上面シート材近傍に空気を吹き付けることにより、上記シート材吸引部で発生する負圧によって上記最上面シート材が上記搬送部材に吸着され得る位置まで該最上面シート材を浮上させる送風手段とを備え、上記正圧発生手段は、上記送風手段によって発生する空気の流れを上記シート材吸引部に導く送風流路、および、該送風手段によって発生させる空気の流れの方向を、上記シート材に吹き付ける方向または該送風流路に向かう方向に切り換える送風方向切換手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、記録媒体であるシート材に画像を形成する画像形成部と、該画像形成部に該シート材を給紙するシート材給紙手段とを備えた画像形成装置において、上記シート材給紙手段として、請求項１に記載の給紙装置を用いたことを特徴とするものである。

本発明の給紙装置においては、正圧発生手段が給紙動作終了に直ちにシート材吸引部に正圧を発生させることで、シート材を搬送部材から分離させることでき、給紙動作終了後直ちに給紙トレイを装置本体に対して引き出し可能となる。

本発明においては、給紙動作終了後直ちに給紙トレイを装置本体に対して引き出すことができ、生産性を高めることができるという優れた効果がある。

実施例１の給紙装置の説明図。 本実施形態の複写機の説明図。 本実施形態の給紙装置の説明図。 本実施形態の給紙装置で送風及び吸引を開始した状態の説明図。 図４の状態から給紙搬送ベルト及び搬送ローラ対の駆動を開始した状態の説明図。 図５の状態から給紙搬送ベルトの駆動を停止した状態の説明図。 図６の状態から用紙の後端が吸引領域を通過した状態の説明図。 給紙動作が終わり各部材を作動させる駆動源を停止させた状態の説明図。 実施例２の給紙装置の説明図。 実施例３の給紙装置の説明図。

以下、本発明を適用した給紙装置の一実施形態について説明する。まず、本実施形態の給紙装置を適用可能な画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。
図２は、本実施形態に係る画像形成装置である複写機１００の概略構成図である。
複写機１００は、原稿を走査して読み取り、デジタル化してシート材に複写する、いわゆるデジタルカラー複写機としての機能を有している。

図２に示すように、複写機１００は、画像形成部１０１、読取部１０２、定着部１０３及び排紙部１０４等の構成を備えている。また、複写機１００の下部には、多段状の給紙部１０５が設けられている。給紙部１０５の各段には、普通紙、コート紙のような塗工紙、ＯＨＰシート材等のシート材状の記録媒体（以下、シート材と呼ぶ）を積載した複数の本体給紙トレイ１０６が設置されている。各本体給紙トレイ１０６には、本体トレイ底板１２５、ピックアップローラ１０８、フィードローラ１０９、リバースローラ１１０及び給紙ローラ１２６が配置されている。本体トレイ底板１２５は、本体給紙トレイ１０６内に積載したシート材の残量に合わせて鉛直方向に昇降可能な構成である。ピックアップローラ１０８は、載置したシート材の最上部のシート材に搬送力を付与してフィードローラ１０９及びリバースローラ１１０からなるローラ対に向けてシート材を搬送する。フィードローラ１０９及びリバースローラ１１０は、ピックアップローラ１０８によって複数枚のシート材が搬送されてきた場合に、その最上部の一枚のシート材のみを給紙ローラ１２６に向けて搬送する分離部を構成する。

すなわち、本体給紙トレイ１０６の最上部の一枚のシート材がピックアップローラ１０８の回転により供給されて、リバースローラ１１０により１枚ずつに分離される。
そして、分離されたシート材は、フィードローラ１０９及び給紙ローラ１２６の回転により、本体給紙トレイ１０６から送り出されて、その搬送方向下流側に配置されている画像形成部１０１内のレジストローラ対１１１へと搬送される。このように、分離搬送されたシート材は、レジストローラ対１１１のニップに突き当たることにより、搬送が一時止められて待機される。その後、画像形成のために、二次転写ニップへと送られる。

読取部１０２には、原稿の読取面と上面が接触するコンタクトガラス１３１、原稿画像を画像情報として読み取るためのレンズ１３４やＣＣＤカメラ１３５を備える。また、光源や反射ミラーを備え原稿の読取位置に合わせて移動する第一走行体１３２と、第一走行体１３２の反射ミラーからＣＣＤカメラ１３５までの光路の距離を一定にするように第一走行体１３２の移動に合わせて移動する第二走行体１３３とを備える。また、読取部１０２の上部には、自動原稿搬送装置１３６が配置されている。

画像形成部１０１の略中央部には中間転写ベルト１２１が配置されており、中間転写ベルト１２１の上方には、各色に対応した感光体１３８上に各色トナー像を形成する４つの作像部１２２が配置されている。各作像部１２２の感光体１３８の周りには、感光体１３８の表面を一様帯電する帯電装置１３９、感光体１３８の表面上に形成された潜像を現像してトナー像とする現像装置１４０、中間転写ベルト１２１にトナー像を転写した後の感光体１３８の表面に残留するトナー像を除去する感光体クリーニング装置１４１等が配置されている。４つの作像部１２２の上方には、各色に対応した露光光を各作像部１２２の感光体に照射し、感光体上に潜像を形成する露光装置１２３が配置されている。

中間転写ベルト１２１の下方には、中間転写ベルト１２１との間に二次転写ニップを形成する二次転写ローラ１３７が配置されている。二次転写ニップに対して中間転写ベルト１２１の表面移動方向下流側には、二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト１２１の表面上に残留する残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置１３０が配置されている。
中間転写ベルト１２１の下方に配置された定着部１０３のさらに下方には、定着部１０３でおもて面に画像が形成されたシート材の裏面が上面となるようにシート材を転写位置に向かって搬送する両面装置１２４が配置されている。定着部１０３の図中左側には定着部１０３でおもて面に画像が形成されたシート材を排紙部１０４に向かって排出する排紙ローラ１２７が配置されている。さらにその下方には、画像が形成されたシート材のおもて面が下方となるように排紙部１０４にシート材を排出する反転排紙ローラ１２８が配置されている。また、定着部１０３と排紙ローラ１２７との間には、定着部１０３を通過したシート材の搬送路を、排紙ローラ１２７に向かう搬送路、または、反転排紙ローラ１２８や両面装置１２４に向かう搬送路に切り換える分岐爪１２９が配置されている。

また、本実施形態の複写機１００は、給紙部１０５とは別の給紙手段として給紙装置２００を備え、その上方に手差しトレイ３００を備える。そして、画像形成が行なわれるときには、給紙部１０５の選択された本体給紙トレイ１０６、手差しトレイ３００または給紙装置２００からシート材が１枚ずつ順次分離供給される。

次に、本実施形態の給紙装置２００について説明する。
図３は、給紙装置２００の概略構成図である。図３に示すように、給紙装置２００は、シート材である用紙Ｐを底板８１上に積載して収容する給紙トレイ１１と、内部にシート材吸引部である用紙吸引部３が配置された無端状の給紙搬送ベルト５を備えたシート材搬送手段である給紙ユニット５０とを有する。用紙吸引部３は空気の流路であるダクト３ａを介して吸引装置である吸引ブロワ４に接続されている。給紙トレイ１１内に載置された用紙Ｐのうち最上部にある最上面用紙Ｐ１の搬送方向（図中矢印Ａ方向）前端近傍に対して空気を吹き付ける送風装置１を備える。

図３では図面の都合上、ダクト３ａが給紙搬送ベルト５の上面を突き抜けるように記載しているが、ダクト３ａは給紙搬送ベルト５のループの横方向（紙面手前−奥方向）の開口部から給紙搬送ベルト５のループの外側に伸びて吸引ブロワ４に接続されている。
また、吸引ブロワ４は、回転体である回転羽４ａを回転させることで空気を圧送して気流を発生させることで、回転羽４ａの回転軸方向の一方が吸引側となって負圧が発生し、他方が排出側となって正圧が発生する。このような吸引ブロワ４では、回転羽４ａの回転を逆回転とすることで吸引側と排出側が逆転する。本実施形態では、用紙吸引部３に接続されたダクト３ａ側が吸引側となり、用紙吸引部３に負圧を発生させるときの回転羽４ａの回転方向を正転、ダクト３ａ側が排出側となる回転羽４ａの回転方向を逆転とする。
そして、吸引ブロワ４を正転作動させることで用紙吸引部３の下方に負圧が発生し、最上面用紙Ｐ１への吸引力を発生させる。

送風装置１は、送風ブロワ２に接続されたノズル１ａから給紙トレイ１１に複数枚積載された用紙Ｐの前端面に空気を吹き付け、用紙Ｐ同士を分離させ、最上面用紙Ｐ１を浮上させる。
給紙搬送ベルト５は搬送部材であり、用紙吸引部３を外周する無端ベルトから構成されている。給紙搬送ベルト５には内周面から外周面まで貫通する無数の吸引孔がベルト全域に亘って開口されているため、用紙吸引部３に発生する負圧による吸引力は給紙搬送ベルト５にではなく、その下方にある最上面用紙Ｐ１に作用することとなる。
このため、送風装置１によって空気を吹き付けられて浮上した最上面用紙Ｐ１は、用紙吸引部３に吸引され、その結果、最上面用紙Ｐ１は給紙搬送ベルト５の下方の外周面に吸着される。給紙搬送ベルト５は、ベルト駆動モータに接続されたプーリーを介して駆動が伝達され、その駆動によって無端移動することで吸着した用紙Ｐが図中矢印Ａ方向に向かって搬送される。搬送された用紙Ｐは、次工程である複写機１００の画像形成部１０１へと搬送され、その後画像形成が行われる。

給紙装置２００は、給紙搬送ベルト５に対して用紙搬送方向（図３中の右から左に向かう方向）の上流側に、用紙高さ検知手段である用紙上面センサ６を備えている。用紙上面センサ６は、支軸６１を中心に図３中の矢印Ｂ方向で示すように回動可能なアクチュエータ７と、アクチュエータ７の位置を検出するフォトセンサ８とを備える。用紙上面センサ６は、給紙トレイ１１内の用紙Ｐの枚数減少によってアクチュエータ７が揺動し、この揺動による位置の変化をフォトセンサ８が検知することで最上面用紙Ｐ１の上面の高さを検出する。
給紙装置２００では、給紙によって枚数が減少する給紙トレイ１１内の用紙Ｐの最上面用紙Ｐ１の上面と給紙搬送ベルト５の下面との距離Ｌを一定の範囲内とする必要がある。このため、用紙上面センサ６によって最上面用紙Ｐ１の上面の高さを検出し、この用紙上面センサ６の検出信号に基づいて、給紙トレイ１１の底板８１を上下に移動させる不図示の昇降機構を制御する。これにより、底板８１の高さを調節し、底板８１上に載置された用紙Ｐの最上面用紙Ｐ１の上面と給紙搬送ベルト５の下面との距離Ｌが一定の範囲内となるように制御する。

給紙装置２００では、給紙によって枚数が減少すると、不図示の制御部は、用紙上面センサ６によって最上面用紙Ｐ１の上面の高さが下がったことを検出し、底板８１を図３中の矢印Ｃで示すように上方向に移動させるように昇降機構の駆動を制御する。その後、用紙上面センサ６によって最上面用紙Ｐ１の上面の高さが所定の高さになったことを検出すると、昇降機構の駆動を停止する。

給紙搬送ベルト５に対して搬送方向下流側には下流側搬送部材である搬送ローラ対９が配置されており、給紙搬送ベルト５によって搬送されて２つのローラの間に到達した用紙Ｐをさらに下流側に向けて搬送する。この搬送ローラ対９の搬送力は、給紙搬送ベルト５の搬送力より大きく設定される。また、搬送ローラ対９に対して搬送方向下流側には用紙Ｐの通過を検知する給紙センサ１０が設けられている。

また、給紙トレイ１１は、用紙上面センサ６及び底板８１を内蔵しており、搬送方向に直交する水平方向に給紙装置２００本体から引き出すことが出来る構成となっている。

次に、給紙装置２００の給紙動作について説明する。
図４は、給紙動作開始直後の給紙装置２００の説明図である。複写機１００の制御部からの給紙開始の命令が来ると、図２に示すように給紙搬送ベルト５を駆動する不図示のベルト駆動モータを停止した状態で、吸引ブロワ４の吸引及び送風ブロワ２の送風を開始する。送風ブロワ２が送風を開始することで図４中の矢印Ｄで示すように用紙Ｐの前端部に空気が吹き付けられて、積載された用紙Ｐの最上面用紙Ｐ１が浮上する。また、吸引ブロワ４の吸引を開始すること図４中の矢印Ｅで示すように用紙吸引部３に負圧が発生し、浮上した最上面用紙Ｐ１が給紙搬送ベルト５の下面に吸着する。

吸引ブロワ４の吸引及び送風ブロワ２の送風を開始してから所定時間（例えば３秒）経過後に、図５で示すように吸引ブロワ４の吸引及び送風ブロワ２の送風を作動させたままの状態で給紙搬送ベルト５及び搬送ローラ対９の駆動を開始する。給紙搬送ベルト５に駆動が伝達され図５中矢印Ｆ方向に表面移動することで給紙搬送ベルト５の下面に吸着した最上面用紙Ｐ１が搬送方向下流側に向けて搬送され、搬送ローラ対９に到達する。そして、搬送ローラ対９が図５中の矢印Ｇ方向に回転することによって最上面用紙Ｐ１がさらに下流側に向けて搬送される。

その後、図６に示すように、給紙搬送ベルト５及び搬送ローラ対９によって搬送された最上面用紙Ｐ１の先端が給紙センサ１０によって検知されると給紙搬送ベルト５の駆動を停止する。吸引ブロワ４の吸引を作動したままの状態で給紙搬送ベルト５の駆動を停止させると、最上面用紙Ｐ１の給紙搬送ベルト５に吸着されている箇所には搬送を停止させようとする力が働く。しかし、給紙装置２００では、搬送ローラ対９によって用紙Ｐに付与する搬送力が、この停止させようとする力よりも十分に大きくなるように各部材を設定している。このため、給紙搬送ベルト５が停止した状態で搬送ローラ対９による最上面用紙Ｐ１の搬送を継続する。

ここで、最上面用紙Ｐ１の次に用紙Ｐの最上部となる用紙を次最上面用紙Ｐ２とする。図４〜図６に示すように、最上面用紙Ｐ１が給紙搬送ベルト５に吸着されている間は、次最上面用紙Ｐ２の前端部は送風装置１からの送風を受けて最上面用紙Ｐ１の下方でばたついた状態となる。これにより、次最上面用紙Ｐ２はそれよりも下方の用紙Ｐに対して前端側がさばかれた状態となる。
その後、最上面用紙Ｐ１の後端部が用紙吸引部３の吸引領域を通過すると、その直後に、図７に示すように、送風装置１と用紙吸引部３との間に形成される空気の流れによって次最上面用紙Ｐ２は浮上し、給紙搬送ベルト５に吸着される。

その後、設定した給紙間隔に応じて、図６に示した最上面用紙Ｐ１の先端を給紙センサ１０が検知したタイミングから所定時間経過後に給紙搬送ベルト５の駆動を再開する。これにより、図５に示す最上面用紙Ｐ１と同様に、次最上面用紙Ｐ２が給紙搬送ベルト５によって搬送方向下流側に向けて搬送され、搬送ローラ対９に到達し、搬送ローラ対９によってさらに下流側に向けて搬送される。
その後、吸引ブロワ４の吸引、送風ブロワ２の送風及び搬送ローラ対９の回転は作動させた状態で、給紙搬送ベルト５の駆動のＯＮ・ＯＦＦを制御することにより、図５〜図７の動作を繰り返し、用紙Ｐが画像形成部に向かって一枚ずつ順次給紙される。

給紙装置２００のように、負圧によって用紙Ｐを給紙搬送ベルト５に吸着させる給紙装置は、摩擦分離方式の給紙装置に比べて高速で給紙を行うことが出来る。これは以下の理由による。すなわち、摩擦分離方式ではシート材を摩擦分離する時間が必要であるため高線速・高生産性に対する対応には限界がある。一方、給紙装置２００では、給紙搬送ベルト５に吸着された前のシート材である最上面用紙Ｐ１が吸引領域を通過した直後に次のシート材である次最上面用紙Ｐ２がさらに次の用紙Ｐから分離して給紙搬送ベルト５に吸着される。このため、空気の流れによって分離した状態の用紙Ｐを給紙搬送ベルト５で搬送するだけであるため、高線速・高生産性に対して対応することができる。

給紙装置２００では、所定枚数の給紙が終了した時点で、吸引ブロワ４の吸引動作、送風ブロワ２の送風動作、給紙搬送ベルト５の表面移動及び搬送ローラ対９の回転を停止し、給紙装置２００による給紙動作を終了させる。
図８は、所定枚数の給紙が終了し、各部材を作動させる駆動源を停止させた状態の説明図である。図８に示すように、各部材を作動させる駆動源を停止させることで、給紙搬送ベルト５の表面移動及び搬送ローラ対９の回転が停止するため、画像形成部１０１への給紙は行われなくなる。しかし、送風ブロワ２の羽部及び吸引ブロワ４の回転羽４ａは、惰性で数秒間回転を続け、図８中の矢印ｄ及び矢印ｅで示すような空気の流れが形成され続けることになる。

給紙動作を終了した時点では、図８に示すように、給紙動作が終了したタイミングで給紙トレイの最上部にある給紙終了時最上面用紙ＰＥは、次給紙を行うために給紙搬送ベルト５に吸着したままの状態となっている。また、前述したとおり吸引ブロワ４の回転羽４ａが惰性により回転しているため、吸引力を保持した状態となっている。さらに、吸引ブロワ４の回転羽４ａが完全に停止した状態でも、用紙吸引部３は給紙搬送ベルト５に吸着された給紙終了時最上面用紙ＰＥによって密閉されたような状態となっているので、用紙吸引部３の負圧ＮＰは徐々にしか解消されない。

このため、従来の給紙装置では、用紙吸引部３の負圧ＮＰが大気圧に近づき、用紙吸引部３の負圧ＮＰによる吸引力よりも給紙終了時最上面用紙ＰＥの自重が上回ったときに、給紙終了時最上面用紙ＰＥは自重により給紙トレイ１１内の用紙Ｐの束の上に落下する。ここで、給紙終了時最上面用紙ＰＥが小サイズの薄紙などの軽いシート材の場合には、給紙動作を終了した後、給紙終了時最上面用紙ＰＥが給紙トレイ１１内の用紙Ｐの束の上に落下するまでに十数秒間かかることもある。
給紙終了時最上面用紙ＰＥが給紙搬送ベルト５に吸着されたまま給紙トレイ１１を引き出すと、給紙終了時最上面用紙ＰＥにダメージを与えたり、給紙装置２００内のユーザーの手が届かないエリアに給紙終了時最上面用紙ＰＥを落下させたりしてしまうことがある。

よって、従来の給紙装置では、ユーザーが給紙トレイ１１内の用紙Ｐを交換するときは、先に入っている給紙終了時最上面用紙ＰＥが給紙トレイ１１内に落下するのを待って給紙トレイ１１を引き出すこととなる。このため、給紙動作終了後にユーザーを十数秒も待たせることがあり、用紙Ｐの交換のたびに大きな時間のロスを生じさせてしまう。

本実施形態の給紙装置２００は、用紙吸引部３に正圧を発生させる正圧発生手段を備える。そして、給紙動作終了後に直ちに、正圧発生手段によって用紙吸引部３に正圧を発生させ、給紙トレイ１１の上方で搬送部材に吸着した給紙終了時最上面用紙ＰＥを給紙トレイ１１内の用紙Ｐの束の上に押すことができる。これにより、給紙動作終了後に直ちに用紙Ｐの交換をすることを可能とし、ロスタイムが少なく生産性を高めることができる。

〔実施例１〕
次に、本実施形態の給紙装置２００の一つ目の実施例（以下、実施例１と呼ぶ）について説明する。
図１は、実施例１の給紙装置２００の説明図である。実施例１の給紙装置２００は、正圧発生手段として、回転羽４ａの回転方向及び回転タイミングを制御する羽回転方向制御部４０を備え、吸引ブロワ４の正転作動及び逆転作動を可能としている。
実施例１の給紙装置２００では、給紙動作終了後、送風ブロワ２、給紙搬送ベルト５及び搬送ローラ対９の各部材の駆動源を停止するとともに、直ちに、吸引ブロワ４の回転羽４ａの回転方向が逆転となるように制御する。これにより、吸引ブロワ４の吸引側と排出側とが逆転し、ダクト３ａ側が排出側となり、図１中の矢印Ｊで示すように、吸引ブロワ４から用紙吸引部３に向けて空気を吹き付ける。このように空気が吹き付けられることにより、用紙吸引部３には正圧ＰＰが発生し、用紙吸引部３の吸引力によって給紙搬送ベルト５に吸着した給紙終了時最上面用紙ＰＥが図１中の矢印Ｈで示すように直ちに給紙トレイ１１内の用紙Ｐの束の上に押し戻されることになる。
このような構成によって、実施例１の給紙装置２００は、給紙動作終了後に直ちに用紙Ｐの交換をすることが可能となり、ロスタイムが少なくなって生産性を高めることができる。

〔実施例２〕
次に、本実施形態の給紙装置２００の二つ目の実施例（以下、実施例２と呼ぶ）について説明する。
図９は、実施例２の給紙装置２００の説明図である。実施例２の給紙装置２００は、正圧発生手段として、吸引ブロワ４と用紙吸引部３とを繋ぐ流路であるダクト３ａを大気に開放する大気開放機構である大気開放バルブ２０及び大気開放バルブ２０の動作と動作タイミング制御する開放バルブ制御部２５を備えている。
実施例２の給紙装置２００の開放バルブ制御部２５は、給紙動作中は大気開放バルブ２０を閉鎖するように制御する。そして、給紙動作終了後、送風ブロワ２、吸引ブロワ４、給紙搬送ベルト５及び搬送ローラ対９の各部材の駆動源を停止するとともに、直ちに、開放バルブ制御部２５が大気開放バルブ２０を開放する制御を行う。
これにより、開放された大気開放バルブ２０からダクト３ａ内に空気が流入する。ダクト３ａ内に流入した空気は、図９中の矢印ｅで示すように吸引ブロワ４に吸引される流れと、図９中の矢印Ｋで示すように用紙吸引部３に向けて吹き付ける流れとになる。このように空気が吹き付けられることにより、用紙吸引部３には正圧ＰＰが発生し、用紙吸引部３の吸引力によって給紙搬送ベルト５に吸着した給紙終了時最上面用紙ＰＥが図９中の矢印Ｈで示すように直ちに給紙トレイ１１内の用紙Ｐの束の上に押し戻されることになる。
このような構成によって、実施例２の給紙装置２００は、給紙動作終了後に直ちに用紙Ｐの交換をすることが可能となり、ロスタイムが少なくなって生産性を高めることができる。
〔実施例３〕
次に、本実施形態の給紙装置２００の三つ目の実施例（以下、実施例３と呼ぶ）について説明する。
図１０は、実施例３の給紙装置２００の説明図である。実施例３の給紙装置２００は、正圧発生手段として、ダクト開閉バルブ２１、ノズル開閉バルブ２２、連結ダクト２３、ダクト開閉バルブ制御部２６及びノズル開閉バルブ制御部２７を備える。連結ダクト２３は、ダクト３ａとノズル１ａとを連結する流路を構成し、ダクト開閉バルブ２１は連結ダクト２３とダクト３ａとの間の連通または閉鎖を切り換えるバルブである。ダクト開閉バルブ制御部２６は、ダクト開閉バルブ２１の動作と動作タイミング制御する。
また、ノズル開閉バルブ２２は、ノズル１ａの連結ダクト２３が接続された箇所よりも先端側のノズル１ａの開放または閉鎖を切り換えるバルブであり、ノズル開閉バルブ制御部２７は、ノズル開閉バルブ２２の動作と動作タイミング制御する。

実施例３の給紙装置２００の給紙動作中では、ダクト開閉バルブ制御部２６がダクト開閉バルブ２１を閉鎖するように制御し、ノズル開閉バルブ制御部２７がノズル開閉バルブ２２を開放するように制御する。これにより、送風ブロワ２から吹き付けられる空気は図４中の矢印Ｄで示すように、用紙Ｐの用紙Ｐの前端部に空気が吹き付けられる。そして、給紙動作終了後、吸引ブロワ４、給紙搬送ベルト５及び搬送ローラ対９の各部材の駆動源を停止するとともに、直ちに、ダクト開閉バルブ制御部２６がダクト開閉バルブ２１を開放、ノズル開閉バルブ制御部２７がノズル開閉バルブ２２を閉鎖する制御を行う。このとき、送風ブロワ２の駆動源は作動させたままとする。

これにより、送風ブロワ２によって吹き付けられる空気は、閉鎖されたノズル開閉バルブ２２に突き当たり、図１０中の矢印Ｉで示すように、連結ダクト２３に流入する。連結ダクト２３に流入した空気は、開放されたダクト開閉バルブ２１からダクト３ａ内に空気が流入する。
ダクト３ａ内に流入した空気は、図１０中の矢印ｅで示すように吸引ブロワ４に吸引される流れと、図１０中の矢印Ｋで示すように用紙吸引部３に向けて吹き付ける流れとになる。このように空気が吹き付けられることにより、用紙吸引部３には正圧ＰＰが発生し、用紙吸引部３の吸引力によって給紙搬送ベルト５に吸着した給紙終了時最上面用紙ＰＥが図１０中の矢印Ｈで示すように直ちに給紙トレイ１１内の用紙Ｐの束の上に押し戻されることになる。
このような構成によって、実施例１の給紙装置２００は、給紙動作終了後に直ちに用紙Ｐの交換をすることが可能となり、ロスタイムが少なくなって生産性を高めることができる。

上述した本実施形態の用紙吸引部３で発生する負圧によって用紙Ｐを吸着する搬送部材が無端ベルト状の給紙搬送ベルト５であったが、用紙Ｐを吸着する搬送部材としては無端ベルト状の部材に限るものではない。

以上、本実施形態の給紙装置２００は、シート材収容部である給紙トレイ１１と、シート材吸引部である用紙吸引部３と、空気吸引手段である吸引ブロワ４と、シート材搬送手段である給紙ユニット５０とを備える。給紙トレイ１１は、複数枚のシート材である用紙Ｐを略水平に積載可能となっている。用紙吸引部３は、給紙トレイ１１に積載された用紙Ｐのうち最上部にある最上面シート材である最上面用紙Ｐ１の上面に対向する位置に負圧ＮＰを発生させて最上面用紙Ｐ１を吸引する。吸引ブロワ４は、用紙吸引部３に空気の流路としてのダクト３ａで接続され、用紙吸引部３側から空気を吸引して用紙吸引部３に負圧ＮＰを発生させる。給紙ユニット５０は、用紙吸引部３に吸引された最上面用紙Ｐ１を搬送部材である給紙搬送ベルト５に吸着させて次工程である画像形成部１０１に向けて搬送する。このような構成の給紙装置２００で、用紙吸引部３に正圧ＰＰを発生させる正圧発生手段を備え、給紙動作終了に直ちに正圧発生手段が用紙吸引部３に正圧ＰＰを発生させることで給紙終了時最上面用紙ＰＥを給紙搬送ベルト５から分離させることできる。これにより、給紙動作終了後直ちに給紙トレイ１１を装置本体に対して引き出すことができ、生産性を高めることができる。

また、本実施形態の給紙装置２００は、送風手段である送風装置１を備える。送風装置１は、給紙トレイ１１に積載された用紙Ｐのうち最上面用紙Ｐ１近傍に空気を吹き付けることにより、用紙吸引部３で発生する負圧ＮＰによって最上面用紙Ｐ１が給紙搬送ベルト５に吸着され得る位置まで最上面用紙Ｐ１を浮上させる。このような構成により給紙装置２００では、空気の吹き付けによって用紙Ｐをさばき、最上面用紙Ｐ１を給紙搬送ベルト５に吸引して、用紙Ｐの分離搬送を行う。給紙搬送ベルト５は、空気の吹き付けと吸引とによって分離した状態の用紙Ｐを搬送するだけであるため、用紙を摩擦分離する摩擦分離方式の給紙装置に比べて高線速・高生産性に対応することができる。

また、実施例３の給紙装置２００では、正圧発生手段として、ダクト開閉バルブ２１、ノズル開閉バルブ２２、連結ダクト２３、ダクト開閉バルブ制御部２６及びノズル開閉バルブ制御部２７を備える。連結ダクト２３は、送風手段である送風装置１によって発生する空気の流れを用紙吸引部３に導く送風流路である。また、ノズル開閉バルブ２２及びノズル開閉バルブ制御部２７は、送風装置１によって発生させる空気の流れの方向を、給紙トレイ１１内の用紙Ｐに吹き付ける方向または連結ダクト２３に向かう方向に切り換える送風方向切換手段である。実施例３の給紙装置２００では、給紙動作終了後、直ちに送風装置１から吹き付けられる空気の流れを用紙吸引部３に導くことにより、用紙吸引部３に正圧を発生させ、用紙吸引部３の吸引力によって給紙搬送ベルト５に吸着した給紙終了時最上面用紙ＰＥを給紙搬送ベルト５から分離させることできる。これにより、給紙動作終了後直ちに給紙トレイ１１を装置本体に対して引き出すことができ、時間を待たずに用紙交換をすることが可能となり、ロスタイムがなくなって生産性を高めることができる。

また、実施例１の給紙装置２００では、正圧発生手段として、空気吸引手段である吸引ブロワ４の空気の吸引方向を逆転する制御を行う吸引方向制御手段である羽回転方向制御部４０を備える。吸引ブロワ４は、回転体である回転羽４ａを回転させることによって空気を圧送して、気流を発生させることで、用紙吸引部３に負圧を発生させている。このため、実施例１の給紙装置２００では、給紙動作終了後、直ちに回転羽４ａの回転方向を逆転させる制御を行うことにより、用紙吸引部３に正圧を発生させ、用紙吸引部３の吸引力によって給紙搬送ベルト５に吸着した給紙終了時最上面用紙ＰＥを給紙搬送ベルト５から分離させることできる。これにより、給紙動作終了後直ちに給紙トレイ１１を装置本体に対して引き出すことができ、時間を待たずに用紙交換をすることが可能となり、ロスタイムがなくなって生産性を高めることができる。

また、実施例２の給紙装置２００では、正圧発生手段として、大気開放バルブ２０と開放バルブ制御部２５とを有する。大気開放バルブ２０は、用紙吸引部３と吸引ブロワ４との間の空気の流路であるダクト３ａを大気に開放する大気開放機構であり、開放バルブ制御部２５は、大気開放バルブ２０の開放・閉鎖を制御する大気開放制御手段である。実施例２の給紙装置２００では、給紙動作終了後、直ちに開放バルブ制御部２５が大気開放バルブ２０を開放する制御を行うことにより、ダクト３ａ内の負圧が解消され、さらに、大気から空気が流入する。よって、用紙吸引部３に正圧を発生させ、用紙吸引部３の吸引力によって給紙搬送ベルト５に吸着した給紙終了時最上面用紙ＰＥを給紙搬送ベルト５から分離させることできる。これにより、給紙動作終了後直ちに給紙トレイ１１を装置本体に対して引き出すことができ、時間を待たずに用紙交換をすることが可能となり、ロスタイムがなくなって生産性を高めることができる。

また、本実施形態の画像形成装置である複写機１００は、記録媒体であるシート材としての用紙Ｐに画像を形成する画像形成部１０１と、画像形成部１０１に用紙Ｐを給紙するシート材給紙手段である給紙装置２００とを備える。シート材給紙手段として給紙装置２００を用いることにより、画像形成動作終了後、時間を待たずに用紙交換をすることが可能で、ロスタイムがなく生産性を高い画像形成装置をユーザーに提供することができる。

１ 送風装置
１ａ ノズル
２ 送風ブロワ
３ 用紙吸引部
３ａ ダクト
４ 吸引ブロワ
４ａ 回転羽
５ 給紙搬送ベルト
６ 用紙上面センサ
７ アクチュエータ
８ フォトセンサ
９ 搬送ローラ対
１０ 給紙センサ
１１ 給紙トレイ
２０ 大気開放バルブ
２１ ダクト開閉バルブ
２２ ノズル開閉バルブ
２３ 連結ダクト
２５ 開放バルブ制御部
２６ ダクト開閉バルブ制御部
２７ ノズル開閉バルブ制御部
４０ 羽回転方向制御部
５０ 給紙ユニット
８１ 底板
１００ 複写機
１０１ 画像形成部
１０２ 読取部
１０３ 定着部
１０４ 排紙部
１０５ 給紙部
１０６ 本体給紙トレイ
１０８ ピックアップローラ
１０９ フィードローラ
１１０ リバースローラ
１１１ レジストローラ対
１２１ 中間転写ベルト
１２２ 作像部
１２３ 露光装置
１２４ 両面装置
１２５ 本体トレイ底板
１２６ 給紙ローラ
１２７ 排紙ローラ
１２８ 反転排紙ローラ
１２９ 分岐爪
１３０ 中間転写ベルトクリーニング装置
１３１ コンタクトガラス
１３２ 第一走行体
１３３ 第二走行体
１３４ レンズ
１３５ ＣＣＤカメラ
１３６ 自動原稿搬送装置
１３７ 二次転写ローラ
１３８ 感光体
１３９ 帯電装置
１４０ 現像装置
１４１ 感光体クリーニング装置
２００ 給紙装置
３００ 手差しトレイ
ＮＰ 負圧
Ｐ 用紙
Ｐ１ 最上面用紙
Ｐ２ 次最上面用紙
ＰＥ 給紙終了時最上面用紙
ＰＰ 正圧

特開２００７−４５６３０号公報

Claims (2)

1. 複数枚のシート材を積載する給紙トレイと、
   該給紙トレイに積載された該シート材のうち最上部にある最上面シート材の上面に対向する位置に負圧を発生させて該最上面シート材を吸引するシート材吸引部と、
   該シート材吸引部に空気の流路で接続され、該シート材吸引部側から空気を吸引して該シート材吸引部に負圧を発生させる空気吸引手段と、
   該シート材吸引部に吸引された該最上面シート材を搬送部材に吸着させて次工程に向けて搬送するシート材搬送手段とを有する給紙装置において、
   上記シート材吸引部に正圧を発生させる正圧発生手段と、
   上記給紙トレイに積載された上記シート材のうち上記最上面シート材近傍に空気を吹き付けることにより、上記シート材吸引部で発生する負圧によって上記最上面シート材が上記搬送部材に吸着され得る位置まで該最上面シート材を浮上させる送風手段とを備え、
   上記正圧発生手段は、上記送風手段によって発生する空気の流れを上記シート材吸引部に導く送風流路、および、該送風手段によって発生させる空気の流れの方向を、上記シート材に吹き付ける方向または該送風流路に向かう方向に切り換える送風方向切換手段を備えることを特徴とする給紙装置。
2. 記録媒体であるシート材に画像を形成する画像形成部と、
   該画像形成部に該シート材を給紙するシート材給紙手段とを備えた画像形成装置において、
   上記シート材給紙手段として、請求項１に記載の給紙装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

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