JP5656497B2 - シート給送装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート給送装置および画像形成装置に関し、特にシートにエアを吹き付けることによりシートを分離給送する構成に関する。

従来、複写機等の画像形成装置において、シートを積載収納したシート収納部からシートを１枚ずつ給送するために、エアを用いたエア給送方式のシート給送装置が提案されている。このシート給送装置は、積載されたシートの上部端にエアを吹き付けてシートを複数浮上させて捌いた後に、上方に配置された吸着搬送ベルトにシートを１枚だけ吸着して搬送する構成である（特許文献１参照）。

このエア給送方式のシート給送装置は、図６に示すように、シート収納部１００に収納されたシートＳの前端部に捌きノズル３３からエアを吹き付けて上部の複数枚のシートを浮上させてシートを捌く。そして、最上位のシートを吸着搬送ベルト２１に負圧で吸着するが、そのとき分離ノズル３４から吹き付けられるエアによりシートＳから最上位のシート一枚が分離される。吸着搬送ベルト２１に吸着された最上位のシートは吸着搬送ベルト２１が回転することにより搬送され、搬送ガイド１５でガイドされつつ下流にある引き抜きローラ対１０５へ送られる。

図７は図６に示すシート給送装置を左側から見た側面図である。浮上しているシートＳの中央部は捌きノズル３３から吹き付けられるエアによって浮上されている。しかし、シート搬送方向と直交するシート幅方向の両端部はエアが吹き付けられないため、浮上させることができずに垂れ下がってしまう。特に、吸着搬送ベルト２１に吸着した後の最上位シートＳｕについては、高低差が最も顕著に表れる（図７のＢ−Ｐに示す）。これはシートＳのサイズが大きくなるほど、また、シートＳの剛性が小さくなるほど、高低差は大きくなる。そして、この状態でシートを搬送すると、シートの先端角部が折れたり（以降単に角折れとする）、紙詰まりが発生したりする。

そこで、この問題を解決するために、図８に示す形状の搬送ガイド１５が提案されている。この搬送ガイド１５のガイド面は図９の矢印Ａで示すシート搬送方向に向かって、シート幅方向中央部から両端部へ向けて、上流から下流に傾斜する傾斜部１５Ａ、１５Ｂが形成されている（特許文献２参照）。

図９（ａ）、（ｂ）は、搬送ガイド１５によって垂れ下がった状態で搬送されるシートＳの端部が搬送に伴って持ち上げられる様子を示す説明図である。この状態を説明すると、吸着搬送ベルト２１に吸着されたシートＳの端部は、搬送ガイド１５におけるシート搬送方向上流側の端部に当接する前は垂れ下がっている。このシートＳが吸着搬送ベルト２１によって搬送されると、端部が搬送ガイド１５における傾斜部１５Ａの点１５Ａ１の位置に接触し（シートがＳａの状態）、傾斜部１５Ａに沿って、シートＳが持ち上げられる。

さらにシートが搬送されるにしたがって、傾斜部１５Ａとの接触点は徐々にシートの外側の点１５Ａ２、１５Ａ３に移動し、シートＳはＳｂ、Ｓｃで示す状態に変化する。つまり、シートＳの垂れ下がった部分は搬送ガイド１５の傾斜部１５Ａによって持ち上げられつつ、滑らかに下流のシート搬送手段に導かれる。そのため、垂れ下がったシートでも角折れや紙詰まりが発生することなく良好な搬送が行える。

特開平７−１９６１８７号公報 特開２００７−２６１６９５号公報

上記従来の搬送ガイドを設けることでシート端部の角折れや紙詰まりの発生率はかなり低下する。しかしながら、坪量が８０ｇ／ｍ^２未満のコート紙、坪量が５０ｇ／ｍ^２未満の非コート紙、搬送方向に直交する方向の長さが１３インチ（約３３０ｍｍ）を越えるような大型のシート、端部があらかじめカールしているシートでは、十分に対応することができない。すなわち、これらのシートでは、端部の垂れ下がりが大きくなり過ぎて十分に持ち上げることができず、角折れや紙詰まりの発生率が上昇してしまう。さらに、シートが吸湿して端部の垂れ下がりが大きくなるような使用環境においてはさらに角折れや紙詰まりの発生率が上昇してしまう。

そこで、本発明は上記問題を解決し、エア給送方式を採用したシート給送装置において、角折れや紙詰まりの発生を確実に抑制できる装置を提供することを目的とする。

本発明は、シートを収納するシート収納部と、前記シート収納部に収納されたシートにエアを吹き付けるエア吹き付け部と、前記シート収納部の上方に配置され、前記エア吹き付け部により吹き付けられたエアにより浮上したシートを吸着して搬送する吸着搬送部と、前記吸着搬送部よりもシート搬送方向の下流に配置され、前記吸着搬送部により搬送されたシートを下流に搬送するシート搬送部と、前記吸着搬送部に吸着されて前記シート搬送部へ搬送されるシートをガイドするガイド面を有する搬送ガイドを備え、前記搬送ガイドのシート搬送方向の上流側に、シート搬送方向と直交するシート幅方向におけるシート搬送中心から端部に向けて、シート搬送方向の上流から下流になるように傾斜する傾斜部をそれぞれ設け、前記傾斜部に第１の段部と第２の段部とが形成され、前記第１の段部と前記第２の段部を前記搬送ガイドの前記ガイド面から離れる方向に順次配置し、さらに、前記第２の段部が、第１の段部よりも前記吸着搬送部よりも遠くなるように位置し、且つ、第１の段部よりもシート搬送方向の上流に位置することを特徴とする。

本発明では、シートの端部が垂れ下がったシートをより確実に持ち上げることができるため、角折れや紙詰まりが発生することなく、良好な搬送が行える。

本発明のシート給送装置の一例を示す側面図 図１に示すシート給送装置の平面図 図２におけるＸ−Ｘ断面図 図１に示すシート給送装置のシートの動作を説明する図 図１のシート給送装置が装着される画像形成装置の断面図 従来のシート給送装置を説明する断面図 従来のシート給送装置の動作時のシートの状態を説明する正面図 従来のシート給送装置の平面図 従来のシート給送装置のシートの動作を説明する図

次に本発明の一実施形態に係るシート給送装置およびこれを備えた画像形成装置について、図面を参照して説明する。まず、画像形成装置の全体構成について画像形成動作とともに説明する。図５はシート給送装置を備えた画像形成装置の概略断面説明図である。

図５に示すように、本実施形態に係る画像形成装置は、装置本体の下部にシート給送装置Ａが配置され、その上部にはシート給送装置Ａから給送されたシートに画像を形成する画像形成部Ｂが配置されている。また、装置本体の上部には原稿を搬送してその情報を光学的に読み取るとともにデジタル信号に変換して画像信号を得る画像読取部Ｃが配置されている。

画像形成に際しては、画像読取部Ｃで読み取った画像信号を画像形成部Ｂへ送信し、その信号に基づいてシートに画像を形成する。本実施形態における画像形成は電子写真方式によるものである。具体的には、画像形成信号を入力すると感光体ドラム５０が回転するとともに、その表面が帯電器５１によって帯電される。その感光体ドラム５０に前述した読み取り画像信号に基づいてレーザスキャナ５２からレーザ光が照射され、感光体ドラム５０上に静電潜像が形成される。その潜像を現像器５３によってトナー現像して可視像化する。

一方、トナー像の形成と同期するように、シート給送装置Ａから給送されたシートが感光体ドラム５０と転写帯電器５４との間へ搬送され、転写帯電器５４へのバイアス印加によって感光体ドラム５０上のトナー像がシートへ転写される。そして、そのシートは定着器５５へ搬送されて加熱、加圧処理されてトナー像が定着された後、排出ローラ対５６によって排出トレイ５７へと排出される。

シート給送装置Ａは、搬送ガイドの構成が異なる以外は、背景技術で説明した図６に示す構成と同じである。

図６において、シート収納部１００に置いて、図示しないトレイ上にシートＳが収納されている。シート収納部１００では、収納されているシートの最上位シートの上面が、給送可能な高さ範囲になるように、図示しないリフタ駆動機構によりリフタが適宜上昇する構成となっている。収納されているシートの送り出し方向の前側には、エア吹き付け部としての捌きノズル３３と分離ノズル３４がそれぞれ複数配置されている。シート収納部１００の上方には、最上位シートを吸着して搬送するための吸着搬送部が設けられている。

吸着搬送部は、吸着搬送ベルト２１と、吸着搬送ベルト２１の内側に配置され、ファンＦにより発生される負圧に状態となるダクトＤが設けられている。ダクトＤの下面に形成されている開口と吸着搬送ベルト２１の周面に形成されている吸引孔とから外気が吸引されてシートが吸着搬送ベルト２１に吸着される。吸着搬送ベルト２１の下側でシート給送方向の下流には吸着搬送ベルト２１で吸着搬送されるシートを下流に配置されている引き抜きローラ対１０５に案内するためのガイド面を有する搬送ガイドを備えている。ここで、本実施形態では、搬送ガイドの構成が背景技術で説明した搬送ガイドと異なるため符号６５として説明を行う。

この構成のシート給送装置の動作を説明する。捌きノズル３３はシート収納部１００に収納されているシート束の端部にエアを吹き付けて上部の複数枚のシートを浮上させてシートを捌く。また、最上位シートを吸着搬送ベルト２１に負圧で吸着するときに、分離ノズル３４から吹き付けられるエアによりシートが最上位シート一枚に分離される。その後、吸着搬送ベルト２１に吸着された最上位のシートは吸着搬送ベルト２１が回転することにより搬送され、搬送ガイド６５の上面のガイド面６５ｆでガイドされつつ下流に配置されているシート搬送部としての引き抜きローラ対１０５へ送られる。

図１は、本実施形態の搬送ガイド６５の正面図（シートの搬送方向と直交する水平方向から見た側面図）である。本実施形態の搬送ガイド６５は、図１に示すように、シートの搬送方向と直交する水平方向から見た場合、シートを案内する上面のガイド面６５ｆがほとんど傾斜していない状態で配置されている。わずかに傾斜しているのは、中央に配置されている捌きノズル３３及び分離ノズル３４の先端の通紙リブ面３３Ａよりも搬送ガイド６５の中央寄りの先端部６５Ｃが低くなるようにして、シートの先端を確実にガイド面６５ｆに受け渡すためである。また、搬送ガイド６５の最上流側端部は、吸着搬送ベルト２１の下側で、吸着搬送ベルト２１の下流側端部よりも上流に位置している。

したがって、捌きノズル３３、分離ノズル３４の配置関係によっては、搬送ガイド６５を傾斜させずに水平に配置することも可能である。すなわち、搬送ガイド６５における最上流側端部の鉛直方向の高さが吸着搬送ベルト２１のシート吸着面よりも低くなるように構成すれば、吸着搬送ベルト２１で吸着搬送されるシートは確実に搬送ガイド６５のガイド面６５ｆでガイドされる。

図２は搬送ガイド６５の上視図である。搬送ガイド６５のガイド面６５ｆは図２の矢印Ｂで示すシート搬送方向に向かって、シート幅方向中央部から両端部へ向けて、上流側から下流側に傾斜する傾斜部６５Ａ、６５Ｂが設けられている。搬送ガイド６５は板金によって曲げ加工で形成される。また、搬送ガイド６５の上流側端辺に形成された傾斜部６５Ａ、６５Ｂは一旦下向きに曲げ加工が施されて段部６５ＡＡ（第１の段部）、６５ＢＡ（第１の段部）に形成され、さらに一旦略水平面を形成した後、さらに下向きに曲げ加工が施され段部６５ＡＢ（第２の段部）、６５ＢＢ（第２の段部）が形成されている。なお、段部６５ＡＡ、６５ＡＢにおける、図２のＸ−Ｘで切断した断面を図３に示す。この図３に示すように、段部６５ＡＡ、６５ＡＢは、ガイド面６５ｆから離れる方向でそれぞれ離れた位置に２個所に設けられ、さらに、ガイド面６５ｆから遠いほどシート搬送方向の上流に位置するように配置されている。段部６５ＢＡ、６５ＢＢも同様に配置されている。

傾斜部６５Ａ、６５Ｂは、後述するように、垂れ下がったシートの端部を持ち上げて搬送ガイド６５のガイド面６５ｆに乗り上げさせるようにガイドする。このとき、シートが傾斜部６５Ａ、６５Ｂに摺擦する際に発生する抵抗力を軽減するために、曲げ加工による形成は効果的である。すなわち、傾斜部６５Ａ、６５Ｂの段部６５ＡＢ、６５ＢＢは、図３に示すように、突出する折れ部の断面が湾曲形状（断面円弧状）となっているためシートの先端が突き当たったときの抵抗力が、段部をエッジに形成したものよりも小さくなる。なお、段部をエッジにしてもシートを乗り上げさせる効果は変わらないが、シートの引っ掛かりがないように型バリの除去などをする必要がある。このように、本発明の搬送ガイドは、本実施形態のように曲げ加工で段部の突出する折れ部を湾曲形状に形成することが望ましい。

また、傾斜部６５Ａ、６５Ｂはシート幅方向にシート搬送中心に対して対称形状をしている。そして、搬送ガイド６５は傾斜部６５Ａ、６５Ｂの端部がシート幅方向において搬送可能な最大シート幅よりも外側に位置するように大きく構成されている。

図４（ａ）、（ｂ）は、搬送ガイド６５によって垂れ下がったシートの端部が持ち上げられる様子を示す説明図である。図４（ａ）は、シート給送装置の後方からの斜視図であり、図４（ｂ）は、シート給送装置の後方から見た図である。なお、傾斜部６５Ａ、６５Ｂは、左右対称であるため、図では傾斜部６５Ａ側のみを示している。また、図中の符号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃは、シートが徐々に搬送されながら順に傾斜部６５Ａにより端部が持ち上げられる状態を示している。

図４（ａ）、（ｂ）に示すように、吸着搬送ベルト２１に吸着されたシートＳが搬送ガイド６５に当接する前は、図３のＳａに示すように端部が垂れ下がっている状態である。このシートＳが吸着搬送ベルト２１によって搬送され、シートＳの先端が搬送ガイド６５ＡＡの段部６５ＡＡ、６５ＡＢにおける６５ＡＡ１と６５ＡＢ１の位置にほぼ同時に接触する。すると、段部６５ＡＡ、６５ＡＢの曲げ外面にそって、シートが徐々に持ち上げられる。

これは段部６５ＡＡ、６５ＡＢが鉛直方向と搬送方向にずらして配置されているからである。従来の図８および図９に示すように傾斜部が搬送ガイドの両端部にそれぞれ１箇所しかない場合、シートが搬送ガイドに接触したときに受ける衝撃力が非常に大きい。そのため、衝撃力によりシートの先端に角折れや紙詰まりが発生してシートにダメージを与えてしまいうまく持ち上げられない。

本実施形態の場合は、搬送ガイド６５の両端部の傾斜部にそれぞれ複数の段部が形成されており、略同時にシートの端部が段部に衝突する。そのため、衝突時の衝撃力が分散されて低下して、シートの端部の角折れや紙詰まりの発生が抑えられて、シートを確実に持ち上げることができる。

またシートがわずかに傾いて搬送されてきた場合を考えると、シートＳが搬送ガイド６５の傾斜部６５Ａ、６５Ｂに接触する時間がわずかにずれることが予想される。この場合でも、最初にシートＳが搬送ガイド６５の一つの傾斜部に接触して衝撃力を受けた後、ほとんど時間を空けずに次の傾斜部に接触することで衝撃力を和らげられるため、シートが持ち上げることができる。

続いて、シートＳが搬送されるにしたがって、段部６５ＡＡと６５ＡＢとの接触点は徐々にシートの外側６５ＡＡ２、６５ＡＢ２、さらには６５ＡＡ３に移動していき、シートＳはＳｂ、Ｓｃの状態に変化していく。つまり、シートの垂れ下がった部分は搬送ガイド６５の複数の段部６５ＡＡ、６５ＡＢによって持ち上げられつつスムーズに下流のシート搬送手段に導かれる。

なお、以上の説明は一方側の傾斜部６５Ａのみについて説明したが、他方側の傾斜部６５Ｂにおいても同様にシートＳをガイドするため説明を省略する。

以上説明したとおり、シートＳの両側が垂れ下がっていても角折れや紙詰まりが発生することなく搬送ガイド６５に乗り上げてガイドされ、確実に画像形成部へと搬送される。

また、本実施形態によれば、傾斜部６５Ａ、６５Ｂがシート搬送中心にシート幅方向に対称形状であるため、垂れ下がったシートが搬送ガイド６５に乗り上げるときの負荷は奥側と手前側で均等になる。このため、シートの両端部が持ち上げられるときにシートが傾いて搬送されることはない。

本実施形態のシート給送装置では、坪量８０ｇ／ｍ^２未満のコート紙、坪量５０ｇ／ｍ^２未満の非コート紙、搬送方向に直交する方向の長さが１３インチ（約３３０ｍｍ）を越えるような大型のシートを給送する場合に確実にシートを給送可能となる。さらに、端部があらかじめカールしているシートを使用する場合や吸湿してシートの両端部の垂れ下がりが大きくなるような使用環境においても有効である。

なお、本実施形態では、傾斜部を２段（２列）にしたものについて説明したが、３段（３列）以上の複数設けてもよい。

２１ 吸着搬送ベルト２１
３３ 捌きノズル
３４ 分離ノズル
６５ 搬送ガイド
６５ｆ ガイド面
６５Ａ、６５Ｂ 傾斜部
６５ＡＡ、６５ＡＢ 段部
６５ＢＡ、６５ＢＢ 段部
１００ シート収納部

Claims (6)

1. シートを収納するシート収納部と、
   前記シート収納部に収納されたシートにエアを吹き付けるエア吹き付け部と、
   前記シート収納部の上方に配置され、前記エア吹き付け部により吹き付けられたエアにより浮上したシートを吸着して搬送する吸着搬送部と、
   前記吸着搬送部よりもシート搬送方向の下流に配置され、前記吸着搬送部により搬送されたシートを下流に搬送するシート搬送部と、
   前記吸着搬送部に吸着されて前記シート搬送部へ搬送されるシートをガイドするガイド面を有する搬送ガイドを備え、
   前記搬送ガイドのシート搬送方向の上流側に、シート搬送方向と直交するシート幅方向におけるシート搬送中心から端部に向けて、シート搬送方向の上流から下流になるように傾斜する傾斜部をそれぞれ設け、
   前記傾斜部に第１の段部と第２の段部とが形成され、前記第１の段部と前記第２の段部を前記搬送ガイドの前記ガイド面から離れる方向に順次配置し、さらに、前記第２の段部が、第１の段部よりも前記吸着搬送部よりも遠くなるように位置し、且つ、第１の段部よりもシート搬送方向の上流に位置することを特徴とするシート給送装置。
2. 前記段部の突出する折れ部が湾曲形状に形成されてい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. 前記搬送ガイドの前記傾斜部は曲げ加工によって形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のシート給送装置。
4. 前記搬送ガイドは、シート搬送方向と直交するシート幅方向におけるシート搬送中心に対して対称形状であ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. 前記搬送ガイドは、前記複数の傾斜部の両端部が前記シート幅方向において搬送可能な最大シート幅よりもいずれも外側に位置することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート給送装置。
6. 請求項１乃至５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から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。