JP5983659B2 - 給紙装置及び給紙装置を備える画像形成装置 - Google Patents
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Description
このエアー吸引方式の給紙装置200は、図16に示すように、用紙積載部に積載された用紙P(図16は後述するインデックス紙を図示している)に対して用紙搬送方向に直交する方向(用紙の幅方向とする)に沿って両側から上部の用紙に送風を行い、用紙Pと用紙Pの間に空気を送り込んで浮上させる浮上エアー送風部101,102と、最上部の用紙の搬送方向下流側から送風を行って最も上側に位置する用紙Pを当該用紙Pと共に浮上する用紙Pから分離させる分離エアー送風部103と、積層された用紙Pの上方に配置され、吸引孔が形成された搬送ベルト104(図18参照)により用紙Pを吸着しながら搬送方向に送り出すベルト搬送機構105(図18参照)と、ベルト搬送機構105から用紙Pを受け取ってさらに下流側に向かって用紙を供給する用紙搬送部とを備えている(例えば、特許文献1参照)。
そして、用紙供給の際には、搬送ベルト104が吸引状態で待機し、浮上エアー送風部101,102が送風を開始して上部の複数枚の用紙Pを浮上させ、分離エアー送風部103で最上部の用紙P以外の用紙Pを分離させ、搬送ベルト104を駆動させて、最上部の用紙Pのみを搬送先に送り出していた。
インデックス紙は、用紙の端縁部に凸状のインデックス片が形成されており、インデックス片が重ならないように用紙ごとに端縁部の長手方向にインデックス片の位置がずらして形成され、インデックス片を見出しに利用することができるようになっている。
上記インデックス紙Pをストックする際には、図16に示すように、インデックス片P1が搬送時に引っ掛かりを生じないように搬送方向上流側を向くようにセットされる。
この問題の解決のために、後端規制部材106の幅を広げ、分離エアーの通り抜けができるように、櫛歯状に形成することも考えられるが、目が細かい櫛歯状とすると分離エアーの通り抜けが妨げられ、目の粗い櫛歯状にすると、その隙間からインデックス片P1が突出してインデックス紙Pの給紙方向上流側への移動を阻止できないという問題が生じうる。
即ち、図19に示すように、インデックス片P1の位置が後端規制部材106に対してずれを生じて、インデックス片P1が後端規制部材106に十分な幅で当接しない場合、図20に示すように、分離エアーにより分離されたインデックス紙Pのインデックス片P1が給紙方向上流側に押されてインデックス片P1が損傷したり、変形してインデックス紙Pが給紙方向上流側にズレを生じる場合があった。その結果、前述の例と同様に、重送の発生する原因となっていた。
以下に、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
図1に示すように、画像形成装置100は、主に画像形成装置本体100a、画像読取装置SC、自動原稿送り装置DF、画像処理部30、給紙装置500から構成されている。
用紙搬送系は、給紙カセット10、第1給紙部11、第2給紙部12、排紙部14、搬送路切換部15、循環再給紙部16、反転排紙部17から構成されている。
また、給紙装置500は、上下に並んで配設された三つの給紙部50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は給紙部により搬送され、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、イメージセンサーCCDにより読み込まれる。イメージセンサーCCDにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部30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、像露光部3に画像信号を送る。
また、図示しない画像形成装置100の制御装置は、通信部(不図示)から通信ネットワークに接続された外部の装置(例えばパーソナルコンピューター)との間で通信可能であり、当該外部の装置から受信した画像信号を画像処理部30を介して像露光部3に送る場合もある。
画像形成部においては、感光体1に対し、帯電部2により電荷が付加され、像露光部3からのレーザ光照射により静電潜像が形成され、現像部4により静電潜像が顕像化されてトナー像となる。次いで、給紙カセット10に収容された用紙Pが第1給紙部11から搬送される。用紙Pは、レジストローラーからなる第2給紙部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、転写部5でトナー像が転写されてから定着部7により定着される。
また、給紙カセット10に収容された用紙Pではなく、給紙装置500に収容された用紙Pも画像形成装置本体100aに給紙されて、その用紙Pにトナー像が転写されて定着される。
図2は給紙装置500の給紙部50の概略を示す斜視図、図3は平面図、図4は後述する抵抗力付与機構63を使用する状態の平面図である。給紙部50は、前述したように上下に三つ並んで給紙装置500に設けられているが、これらはいずれも同一の構成からなるので、ここではその一つの給紙部50について説明を行うものとする。
なお、以下の説明では、給紙部50の給紙方向aにおける前方を「下流側」、その逆方向を「上流側」というものとする。
なお、「上部の用紙」とは、少なくとも最上部の用紙とその次の用紙とを含む意味である。
上記用紙積載板51は、矩形の平板であり、給紙方向aの下流側の端部近傍であって用紙幅方向hの両端部の側縁部には、用紙幅方向hに移動調節が行われる各側端規制部材52,53との干渉を回避するための切欠き511,512が形成されている。また、この用紙積載板51の給紙方向aの上流側の端部近傍から下流側に向かって用紙幅方向hの中央部に矩形の開口部513が形成されており、筐体59の内底面に装備された後端規制部材55が開口部513を通って上方まで延びている。
また、後端規制部材55は、用紙積載板51の開口部513の範囲で手動により給紙方向aに沿って位置調節可能であり、用紙Pの給紙方向aの上流側の端位置を適宜調節することが可能となっている。
なお、各側端規制部材52,53は、用紙幅方向hに一方を移動調節すると他方が連動して逆方向に等距離の移動を行う連動機構により連結されており、用紙積載板51の用紙幅方向hの中心線から互いに等距離を維持するようになっている。この連動機構は、例えば、各側端規制部材52,53の底部に用紙幅方向hに沿って互いに相手側に向かって延出された長尺の部材を設け、それぞれの長尺の部材の互いに対向する側縁部にラック歯を形成すると共に、相互のラック歯に噛合するピニオン歯車を設けた一般的な構成のものが使用される。
ガイド板521,531はいずれもその延出方向に沿って一対の長穴が形成されており、蝶ネジを介して支承板591,592に連結されている。即ち、各側端規制部材52,53の位置調節の際には、蝶ネジを緩めて支承板591,592とガイド板521,531との連結状態を解除し、長穴に沿って位置調節後に再び蝶ネジを締結して各側端規制部材52,53の調節後の用紙幅方向hの位置を固定するようになっている。
なお、各側端規制部材52,53の給紙方向aの上流側の端部には段部522,532が形成されて他の部分よりも高くなっており、当該段部522,532にガイド板521,531が装備されている。
分離エアー送風部60は、ファンを内蔵したダクト601を備え、前端規制部材54の上面に設けられた送風口602から浮上した最上部の用紙Pの下側の用紙Pに向かって給紙方向aの下流側から送風を行い、払い落としを行う。
また、この分離エアー送風部60は、ダクト601内に図示しない風向切り換え板とアクチュエーターとを備えており、用紙Pの浮上の際には、斜め下方に送風して浮上エアー送風部57,58と共に用紙Pの給紙方向aの下流側の端部に対して浮上させるための送風を行い、用紙Pが浮上した後には、斜め上方に送風して最上部の用紙Pとその下の用紙Pとを分離させる送風を行う。
この給紙ベルト機構56は、給紙方向aの上流側に設けられた大径のローラー561と、給紙方向aの下流側に設けられた二つの小径のローラー562,562と、これらに張設され、用紙幅方向に並んだ四組のベルト563と、ローラー561を回転駆動する給紙モーター(図示略)と、各ベルト563の内側に挿入されたダクト565と、ダクト565の他端部において当該ダクト565内を負圧とするファン(図示略)とを備えている。なお、各ローラー561,562に替えてスプロケットを使用しても良い。
なお、用紙Pを吸着するベルト563の下部の高さは、上限停止位置mよりも上方であって各側端規制部材52,53の上面部(段部522,532を除く)に近接対向する高さとなっている。
また、各ベルト563は、その下部が給紙モーターの駆動により給紙方向aに搬送され、吸着した用紙Pを給紙方向aに送り出すことが可能となっている。
また、図3及び図4の符号612,622は、補助側端規制部材61,62が使用状態に切り換えられたことを検知して制御装置に通知するセンサーである。かかるセンサーは光学式、接触式、その他いずれでも良い。
そして、段部631aを挟んでその両側には、上下に貫通する貫通孔631b,631bが形成されている。この貫通孔631b,631bにネジ533,533の係合突起533a,533aが挿入されることにより、抵抗力付与機構63は側端規制部材53に装着される。
また、抵抗力付与機構63の下端部となる支持部635,635の下面は、図10に示すように、前述した上限停止位置mよりも幾分上方に位置している。
この負荷部材64は、抵抗力付与機構63によって昇降可能に支持されている。
また、基部641の給紙方向aの両端部下面には、下方に垂下された状態で円柱状のボス部643,643が固定装備されている。このボス部643,643は、その下端部が前述した抵抗力付与機構63の支持部635,635に当接することにより、抵抗力付与機構63に対する負荷部材64の上下動範囲の下限位置を決定する。
つまり、負荷部材64は、最上部の用紙Pが上限停止位置mにある場合に、傾斜部材645の底部が用紙Pの上面に当接し、負荷部材64全体が押し上げられた状態となる。これにより、負荷部材64が全体の重量に応じた接触圧で用紙Pの上面に接触し、給紙方向aに沿って移動する用紙Pに対して摩擦を生じて負荷が発生するようになっている。
図11は用紙保持力と負荷の関係を示している。用紙保持力cはこれ以下となると用紙Pが分離エアーによって給紙方向aの上流側へ移動を生じる値である。また、用紙保持力bは給紙ベルト機構56のベルト563が用紙Pを吸着して給紙することができなくなる値である。
負荷部材64の負荷Wの数値範囲は、用紙保持力cに対応する負荷の値をA、用紙保持力bに対応する負荷の値をBとした場合、A<W<Bとすることが望ましい。
負荷部材64の負荷は、図8及び図9に示す錘644の重量に応じて適宜調節可能である。従って、用紙幅方向hの両側に設けられた二つの負荷部材64の全体重量が、負荷部材64の負荷WがA<W<Bの範囲内となるように、錘644の重量が選択されている。
また、錘644は、交換、錘の追加、削減等により重量の調節を可能とすることが望ましい。
図示のように、インデックス紙である用紙Pの給紙方向aの長さをpl、用紙幅方向hの幅をpwとすると、用紙Pの用紙幅方向hにおける両端部からそれぞれ(1/8)・pw以内であり、用紙Pの給紙方向aにおける給紙方向aの上流側の端部からそれぞれ(1/4)・pl以内の範囲で各負荷部材64は用紙Pに接触するように配置されている。なお、この数値範囲は、インデックス紙のインデックス片P1の部分を含まない範囲であることを前提としている。
また、負荷部材64の接触範囲を用紙Pの給紙方向aにおける給紙方向aの上流側の末端からそれぞれ(1/4)・pl以内とすることにより、用紙Pの給紙方向aの下流側の端部側での浮上エアーによる浮上を良好に行うことができる。
上記構成の給紙部50による給紙動作について説明する。ここでは、用紙Pとしてインデックス紙を給紙する場合を例示する(以下インデックス紙Pとする)。また、ここでは、インデックス片P1の用紙幅方向hの配置が別々となるものが混在する複数のインデックス紙Pを給紙することを前提とする。
図4に示すように、インデックス紙Pのインデックス片P1をいずれも給紙方向aにおける上流側に向けた状態で用紙積載板51に積載する。この時、後端規制部材55は各インデックス片P1の給紙方向aの上流側の末端に位置が合うように調節する。また、各側端規制部材52,53をインデックス紙Pの幅となる位置に調節する。補助側端規制部材61,62は非使用時の位置となるように回動させる。
さらに、各ガイド板521,531のネジ533,533の係合突起533a,533aに貫通孔631b,631bを位置合わせして、各側端規制部材52,53に抵抗力付与機構63,63を装着する。この時、それぞれの抵抗力付与機構63は磁石637により各ガイド板521,531の上面に固着される。なお、抵抗力付与機構63には予め負荷部材64が装備されている。
これにより、各抵抗力付与機構63の負荷部材64の傾斜部材645の底部が最上部のインデックス紙Pの上面に当接し、前述した適正な負荷が生じるように加圧した状態となる。
これにより、最上部のインデックス紙Pを含む複数のインデックス紙Pが浮上を開始し、最上部のインデックス紙Pはベルト563の下部に吸着される。この時、最上部のインデックス紙Pの給紙方向aの上流側の端部は傾斜部材645の傾斜部646にガイドされて中心側に徐々に寄せられ、給紙方向aに対する曲がりが生じている場合には矯正される。
そして、インデックス紙Pの浮上に十分な一定時間の浮上エアーの送風が行われると、分離エアー送風部60は斜め上方に送風の方向を切り換え、浮上した最上部のインデックス紙Pの先端部に向かって分離エアーの送風を行う。
この時、インデックス片P1が後端規制部材55に当接していないインデックス紙Pは分離エアーにより給紙方向aの上流側に押されるが、給紙方向aの上流側の端部における両端部において、各抵抗力付与機構63の負荷部材64が押圧し、移動に対する負荷が付与されているので、給紙方向aの上流側への移動が阻止される。
そして、最上部のインデックス紙Pとその下のインデックス紙Pとの間に分離エアーが入り込み、分離が促される。
そして、給紙ベルト機構56のベルト563の送りを開始し、最上部のインデックス紙Pを給紙方向aに送る。この時には、各負荷部材64の押圧から外れた最上部のインデックス紙Pの給紙方向aの上流側の端部が傾斜部材645の傾斜部646にガイドされて中心側に寄せられ、給紙方向aに対する曲がりが生じている場合には最終的な矯正が行われる。
そして、インデックス紙Pは搬送部65に送られ、さらに、搬送部65から画像形成装置本体100aの搬送路に搬送されて、画像形成が行われる。
上記画像形成装置100の給紙装置500では、給紙部50の抵抗力付与機構63により、積載された上部のインデックス紙Pの給紙方向aの上流側の端部に対して負荷部材64の自重による加圧接触により給紙方向aに沿った移動の負荷となる抵抗力が付与されるので、分離エアー送風部60からの分離エアーの送風により最上部のインデックス紙Pから分離されたその下側のインデックス紙Pの給紙方向aの上流側への移動が抑制される。このため、インデックス紙Pのインデックス片P1が後端規制部材55に当接しない場合だけでなく、当接が不充分な場合でも当該インデックス紙Pの給紙方向aの上流側への移動が抑制され、重送の発生やインデックス片P1の破損を抑制することが可能となる。
さらに、抵抗力付与機構63は、インデックス紙Pの給紙方向aにおける上流側の末端から全長の4分の1以内の範囲を加圧するので、インデックス紙Pの給紙方向aの下流側の端部の浮上に対する影響を十分に低減しつつインデックス紙Pの給紙方向aの上流側への移動を抑制することが可能となる。
上述した抵抗力付与機構63では、負荷部材64に錘644を設け、自重によりインデックス紙Pを加圧し、負荷を加えていたが、図13に示すように、錘644に替えて負荷部材64を下方に押圧する弾性部材であるコイルバネ644Aを使用しても良い。
その場合、上限停止位置mの高さにあるインデックス紙Pに負荷部材64が当接する場合に、コイルバネ644Aによる負荷が前述した図11の負荷の条件(A<W<B)を満たすようにコイルバネ644Aのバネ定数を選択することが望ましい。
この場合も、上限停止位置mの高さにあるインデックス紙Pに可撓部材64Aが当接する場合に、当該可撓部材64Aの可撓性による負荷が前述した図11の負荷の条件(A<W<B)を満たすように可撓部材64Aの可撓性を選択することが望ましい。
また、抵抗力付与機構63は、側端規制部材53(又は52)に対して磁石637により固着支持されていたが、図15に示すように、この磁石637を除去し、側端規制部材53(又は52)側に設けられた昇降動作を行うアクチュエーター66Bにより抵抗力付与機構63を支持し、当該抵抗力付与機構63を昇降可能としても良い。
この場合、抵抗力付与機構63がアクチュエーター66Bにより下降した位置にあるときには、負荷部材64が上限停止位置mにあるインデックス紙Pに対して適正な負荷を加えることができ、アクチュエーター66Bにより上昇した位置にあるときには上限停止位置mにあるインデックス紙Pに対して負荷部材64が届かないように、それぞれの高さを設定することが望ましい。
これにより、抵抗力付与機構63をアクチュエーター66Bにより下降させたときには、当該抵抗力付与機構63を使用する作動状態とし、抵抗力付与機構63をアクチュエーター66Bにより上昇させたときには、当該抵抗力付与機構63を使用しない非作動状態として、これらの作動状態の切り換えをアクチュエーター66Bの制御により実現することが可能となる。
なお、インデックス紙Pを使用する場合に固有の制御としては、例えば、用紙搬送において、インデックス片P1が先頭を向いた状態とならないように、用紙反転を禁止する制御など挙げられる。
上記実施形態では、給紙装置500を電子写真式の画像形成装置100に搭載した場合を例示したが画像形成装置のタイプはこれに限られない。例えば、インクジェット式、その他の用紙に画像形成を行うあらゆるタイプの画像形成装置に上記給紙装置500を適用することが可能である。
51 用紙積載板
52,53 側端規制部
55 後端規制部材
56 送り機構
57,58 浮上エアー送風部
60 分離エアー送風部
63 抵抗力付与機構
64A 可撓部材
100 画像形成装置
500 給紙装置
644 錘
644A コイルバネ
646 傾斜部
P 用紙(インデックス紙)
m 上限停止位置
Claims (13)
- 用紙を積載する用紙積載板と、
積載された最上部の用紙が一定の上限停止位置となるまで前記用紙積載板を上昇させるための上昇用駆動部と、
前記積載された最上部の用紙を送風により浮上させる浮上エアー送風部と、
前記浮上した最上部の用紙を給紙方向に送り出す送り機構と、
前記浮上した最上部の用紙と共に浮上した他の用紙の前記給紙方向下流側の端部に対して前記給紙方向上流側へ向かって送風して前記他の用紙を前記最上部の用紙から分離させる分離エアー送風部と、
前記積載された用紙の前記給紙方向上流側の端部に当接してその位置を規制する後端規制部材と、
を備え、
前記浮上エアー送風部は、前記積載された最上部の用紙の前記給紙方向下流側の端部を浮上させ、
前記積載された上部の用紙の前記給紙方向上流側の端部に対して、前記給紙方向に沿った移動の負荷となる抵抗力を付与する抵抗力付与機構を備え、
前記抵抗力付与機構は、用紙の前記給紙方向上流側の端部が前記給紙方向に対して曲がりを生じないようにガイドする傾斜面を備えることを特徴とする画像形成装置の給紙装置。 - 前記抵抗力付与機構は、前記積載された最上部の用紙の前記給紙方向上流側の端部に対して、上から加圧することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置の給紙装置。
- 前記抵抗力付与機構は、前記積載された最上部の用紙の前記給紙方向上流側の端部に対して、前記給紙方向に直交する用紙の幅方向における一部の範囲を加圧することを特徴とする請求項2記載の画像形成装置の給紙装置。
- 前記抵抗力付与機構は、前記積載された最上部の用紙の前記給紙方向上流側の端部に対して、前記用紙の幅方向における両端部を加圧することを特徴とする請求項3記載の画像形成装置の給紙装置。
- 前記抵抗力付与機構は、前記用紙の幅方向における両端部に対して、それぞれ前記用紙の端から全幅の8分の1以内の範囲を加圧することを特徴とする請求項4記載の画像形成装置の給紙装置。
- 前記抵抗力付与機構は、前記用紙の前記給紙方向上流側の末端から当該用紙の給紙方向における全長の4分の1以内の範囲を加圧することを特徴とする請求項2から5のいずれか一項に記載の画像形成装置の給紙装置。
- 前記抵抗力付与機構は、加圧部材の自重により前記上部の用紙を加圧することを特徴とする請求項2から6のいずれか一項に記載の画像形成装置の給紙装置。
- 前記抵抗力付与機構は、弾性部材の弾性力により前記上部の用紙を加圧することを特徴とする請求項2から6のいずれか一項に記載の画像形成装置の給紙装置。
- 前記抵抗力付与機構は、前記最上部の用紙に接触する可撓部材の可撓性により加圧することを特徴とする請求項2から6のいずれか一項に記載の画像形成装置の給紙装置。
- 前記最上部の用紙が前記上限停止位置にある場合に、前記抵抗力付与機構は前記抵抗力を付与することを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の画像形成装置の給紙装置。
- 前記積載された用紙の前記給紙方向に直交する用紙の幅方向における両端部にそれぞれ当接してその位置を規制する一対の側端規制部材を備え、
前記抵抗力付与機構は、前記一対の側端規制部材のそれぞれに個別に着脱自在に設けられていることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の画像形成装置の給紙装置。 - 請求項1から11のいずれか一項に記載の給紙装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
- 前記用紙としてインデックス紙を使用する場合に固有の制御を実行する制御部を備え、
前記抵抗力付与機構は、前記積載された上部の用紙の前記給紙方向上流側の端部に対して前記抵抗力を付与する作動状態と前記抵抗力を付与しない非作動状態とを切り換えるアクチュエーターを備え、
前記制御部は、前記固有の制御の実行時に、前記抵抗力付与機構が作動状態となるように前記アクチュエーターを制御することを特徴とする請求項12記載の画像形成装置。
Priority Applications (2)
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