JP6185791B2 - 給紙装置 - Google Patents

Description

この発明は、用紙加工装置や画像形成装置において、給紙台から用紙を１枚ずつ給送する給紙装置に関する。

給紙装置では、例えば、給紙台上に積載された用紙束の上方に吸着搬送部が設置されていて、最上位の用紙へのエアの吹き付けによって、給紙台上に積載された用紙を１枚ずつ分離して吸着搬送部に搬送することが行われている（例えば、特許文献１及び２を参照）。

特許文献１は、積載された用紙の進行方向先端側にエアを吹き付ける捌き用ノズルと、エア吸着ベルトで吸着された用紙の進行方向先端側にエアを吹き付ける分離用ノズルと、を備えて、積載された用紙を１枚ずつ分離して給紙を行うシート紙給送装置を開示している。

特許文献２は、用紙の給送方向に対して直交する相対する２方向の側方からエアを用紙に吹き付ける第１送風部及び第２送風部を備え、用紙の幅サイズに応じて第１送風部及び第２送風部の風量を制御する給紙装置を開示している。

特開２０００−１７７８７０号公報 特開２０１１−２２５２８９号公報

特許文献１では、紙押さえローラが用紙の進行方向後端の中央部に設けられているため、用紙の進行方向先端から吹き付けられたエアが、用紙の後端に達する手前で左右の側方に逃げてしまっている。すなわち、進行方向先端から吹き付けられた捌き用エアが左右の側方で分かれて逃げてしまい、用紙の後端まで到達していない。その結果、捌き用エアが用紙間隙の広い領域にわたって流通することができない。したがって、特許文献１の発明では、用紙間で静電気が発生するような乾燥した環境下で、エアによる捌き作用が十分に機能しなくなるため、用紙の重送が発生しやすいという問題がある。

特許文献２では、給送方向に直交する左右の側面に設置された第１送風部及び第２送風部と、給送方向下流側且つ吸着ベルトの近傍に設置された第３送風部と、によって、用紙の分離を行おうとしている。しかしながら、第１送風部及び第２送風部の給送方向下流には用紙を規制する部材が設置されていないとともに、用紙の後端を規制する後端規制部材が用紙幅方向の中央に設置されているため、捌き用エアが用紙の後端に達するより手前の左右の後方側部で逃げてしまっている。したがって、特許文献２の発明では、エアによる捌き作用が不十分であることに加えて、第１送風部及び第２送風部という２つの送風部を設置するため、構造が複雑になりコストが高くなるという問題もある。

したがって、この発明の解決すべき技術的課題は、簡易且つ安価な構成であるにもかかわらず、静電気が発生するような環境下でも用紙の重送の発生を抑制する給紙装置を提供することである。

上記技術的課題を解決するために、この発明によれば、以下の給紙装置が提供される。

すなわち、本発明の請求項１に係る給紙装置は、
給紙台上に載置された用紙束の上方に設置されて前記用紙束における最上位用紙の上面をエア吸着して搬送する吸着搬送機構と、
前記用紙束の用紙搬送直交方向の側面をガイドして規制する一対の側面ガイドと、
前記最上位用紙の前コーナー部の少なくとも一方に向けて分離用エアを吹き出す分離用エア吹き出し口と、
前記最上位用紙の前端に向けて捌き用エアを吹き出す前方エア吹き出し口と、
前記一対の側面ガイドのいずれか一方に配設されて、前記最上位用紙の側端に向けて捌き用エアを吹き出す側方エア吹き出し口と、
前記最上位用紙の後端のうち、前記側方エア吹き出し口が配設される側の一部分を押さえる後端押さえ部材と、を備え、
前記分離用エア吹き出し口が、前記最上位用紙の前記前コーナー部の前方側に向けて分離用前方エアを吹き出す分離用前方エア吹き出し口と、前記最上位用紙の前記前コーナー部の側方側に向けて分離用側方エアを吹き出す分離用側方エア吹き出し口とから構成されることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る給紙装置では、前記側方エア吹き出し口が、前記用紙束を前記給紙台上で位置決めするための基準として用いられる固定側面ガイドに配設されることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る給紙装置では、前記後端押さえ部材が、前記用紙束の後面を規制するための後面ガイドに対して、又は、前記一対の側面ガイドのいずれか一方に対して配設されていることを特徴とする。

本発明の請求項４に係る給紙装置では、前記後端押さえ部材が、積載される用紙に応じて、用紙後端での押さえる状態を変えることができるように構成されていることを特徴とする。

本発明の請求項５に係る給紙装置では、前記側方エア吹き出し口からのエア吹き出し方向は、用紙搬送直交方向であることを特徴とする。

本発明の請求項６に係る給紙装置では、前記側方エア吹き出し口の位置は、調整可能に構成されていることを特徴とする。

本発明の請求項７に係る給紙装置では、前記側方エア吹き出し口が配設されない側の前記側面ガイドの長さは、用紙搬送方向に調整可能に構成されていることを特徴とする。

請求項１に係る本発明では、分離用前方エア吹き出し口から最上位用紙の前コーナー部の前方に向けて分離用前方エアが吹き出されるとともに、分離用側方エア吹き出し口から最上位用紙の前コーナー部の側方に向けて分離用側方エアが吹き出されることによって、最上位用紙の前コーナー部が浮上して用紙間に隙間が形成され、用紙間に形成された間隙に対して捌き用エアが流通しやすくなる。すなわち、分離用前方エアおよび分離用側方エアの吹き付けが、一連の捌き動作のきっかけになる。そして、最上位用紙の後端のうち側方エア吹き出し口が配設される側の一方の部分が後端押さえ部材で押さえられてエアの流通がブロックされることによって、用紙後端の他方の部分が後端エア出口となり、用紙の間隙を流通する捌き用エアが、後端エア出口を通じて流出する。すなわち、最上位用紙から数枚程度の用紙間隙においては、捌き用エアが広い領域にわたって流通するエア流通経路が確保されている。その結果、静電気で用紙同士が強く密着している場合であって、捌き用エアによって当該密着力が低下して用紙の分離いわゆる捌きが促進される。したがって、簡易で安価な構成であるにもかかわらず、重送が防止されるという効果を奏する。

請求項２に係る本発明では、側方エアを吹き出すための構成が容易になるという効果を奏する。

請求項３に係る本発明では、後端押さえ部材の設置の自由度が高いという効果を奏する。

請求項４に係る本発明では、安価な構成で様々な用紙状態にも対応できるという効果を奏する。

請求項５に係る本発明では、重送防止に効果的な捌き用エアの流通経路が形成されるという効果を奏する。

請求項６に係る本発明では、用紙同士の密着度合いや様々な用紙サイズに対応して、捌き用エアの流通経路が最適化されるという効果を奏する。

請求項７に係る本発明では、用紙サイズに対応して、捌き用エアの流通経路が最適化されるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る用紙加工装置の全体構成を模式的に示す縦断面図である。 図１に示した用紙加工装置における給紙装置を説明する側面図である。 給紙装置の要部を説明する上面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。 図１に示した用紙加工装置のブロック図である。 後端押さえ部材の使用形態を説明する斜視図である。 後端押さえ部材の使用形態を説明する斜視図である。 後端押さえ部材の非使用時の形態を説明する斜視図である。 後端押さえ部材の非使用時の形態を説明する斜視図である。 側方エア吹き出し機構を説明する図である。 カールした用紙での最上面位置を検出する方法を説明する図である。 可動側面ガイドの変形例を説明する斜視図である。 後端押さえ部材の変形例を説明する斜視図である。

図１乃至図１１は、この発明の給紙装置７を用紙加工装置１に適用した実施形態を説明する図である。説明の都合上、図１等に記載しているように、用紙搬送方向Ｔを前方、用紙搬送方向Ｔと反対方向を「後方」と呼び、また、用紙幅方向（用紙搬送方向Ｔと直交する水平方向）を「左右方向」と呼び、後方から見た状態で「右方」と「左方」を規定して、以下に説明する。なお、この発明の給紙装置７は、孔版印刷機や複写機やプリンタ等の画像形成装置にも適用可能である。

（用紙加工装置の全体構成）
図１は、この発明の給紙装置７が適用される用紙加工装置１の全体を示す模式的側面図である。この用紙加工装置１は、積載された多数枚の用紙Ｐ（用紙束Ｑ）から用紙Ｐを１枚ずつ矢印Ｔで示す用紙搬送方向に搬送して送り出す給紙装置７と、給紙装置７から送り出された用紙Ｐを搬送しながら加工する加工装置本体２と、排紙トレイ１８と、を備えている。給紙装置７から排紙トレイ１８に至る経路においては、複数個の対のローラ４からなる搬送手段によって用紙搬送経路１０が形成されている。

用紙搬送経路１０上には、給紙装置７の側から順に、少なくとも、第１加工ユニット５Ａ、第２加工ユニット５Ｂ、及び第３加工ユニット（例えば、余白裁断ユニット）５Ｃが設けられている。これらの加工ユニット５Ａ,５Ｂ,５Ｃは、加工装置本体２に対して着脱自在なユニットとして設けられているが、加工装置本体２に対して固設されていてもよい。加工ユニット５Ａ,５Ｂ,５Ｃは、いずれの設置場所にも着脱できるように、外観上同じ寸法や形状を有するように構成されている。また、これらの加工ユニット５Ａ,５Ｂ,５Ｃ及びローラ４には、駆動手段（図示せず）が連結されている。なお、第１加工ユニット５Ａ、第２加工ユニット５Ｂは、２つの加工ユニットだけを意味するのでなく、２つ以上の加工ユニットを含むことができる。加工ユニットとして、縦裁断用ユニット、横裁断用ユニット、縦折り型用ユニット、横折り型用ユニット、丸め加工用ユニット又はミシン目加工用ユニット等を例示することができる。加工用途に応じて、これらの各種加工ユニットの中から必要とされる加工ユニットが選択され、選択された加工ユニットが加工装置本体２内の適宜の位置に組み込まれる。更に、用紙加工装置１は、用紙Ｐの裁断によって発生する裁断屑を回収するためのゴミ箱５を加工装置本体２内の底部に有している。

（用紙加工装置の電気的構成）
図５は、用紙加工装置１の電気的構成を示すブロック図である。用紙加工装置１は、装置の各種動作を制御する制御部（ＣＰＵ：中央演算処理装置）６を加工装置本体２に備えている。ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＥＥＰＲＯＭ（電気的に消去書き込み可能なメモリ）、操作パネル上のスイッチ類、モータやファンやポンプ及び各種センサが、Ｉ／Ｏポートを介して、制御部（ＣＰＵ）６に接続されている。操作パネルを用いて、用紙加工条件や設定情報が入力されたり、情報が表示されたりする。操作パネルには、一連の用紙加工動作を開始するためのスタートボタンが設けられている。

（給紙装置の全体構成）
図２に示すように、給紙装置７は、給紙ユニット３と、吸着搬送機構８と、斜行搬送機構９と、前面ストッパー１１と、を備えている。給紙装置７は、さらに、用紙検出センサ２５と、重送検出センサ２６と、用紙検出センサ２７と、用紙レベル検出センサ３５と、用紙前端レベルセンサ３７等の各種センサを備えている。給紙装置７は、エアを用いて用紙Ｐを分離・捌きを行うための各種のエア吹き出し機構を備えている。すなわち、給紙装置７は、分離用エア吹き出し機構（図示せず）と、捌き用の前方エア吹き出し機構（図示せず）及び側方エア吹き出し機構１５（図１０に図示）と、を備えている。

分離用エア吹き出し機構は、前面ストッパー１１に設けられた分離用前方エア吹き出し口６１と、固定側面ガイド１２に設けられた分離用側方エア吹き出し口６２に対して分離用エア２１,２２をそれぞれ供給する。捌き用の前方エア吹き出し機構は、前面ストッパー１１に設けられた捌き用前方エア吹き出し口６３に対して捌き用前方エア２３を供給する。捌き用の側方エア吹き出し機構１５は、固定側面ガイド１２に設けられた捌き用側方エア吹き出し口６７に対して捌き用側方エア２４を供給する。エア供給源として、比較的大きな容量が得られる捌き前方エア用ファン（図示せず）及びファン５６がそれぞれ用いられ、比較的大きな圧力が得られる分離エア用ポンプが用いられている。これらのエア供給源は、接続体（ホース又はチューブ）を介して、対応する吹き出し口にそれぞれ接続されている。

なお、分離用エア２１,２２の吹き付けは、そのあとに吹き付けられる捌き用エア２３,２４が用紙間隙を流通しやすくなるように一連の捌き動作のきっかけとなるものである。また、分離用エア２１,２２の吹き付け量が捌き用エア２３,２４のそれよりも少ないので、分離用エア２１,２２が捌き用エア２３,２４の流通形態にあまり影響を及ばすことがない。そのため、最上位用紙の前コーナー部の少なくとも一方に向けて分離用エア２１,２２を吹き出すように構成してもよい。すなわち、固定側面ガイド１２の側の用紙Ｐの前コーナー部（図３における右前方コーナー部）及び／又は可動側面ガイド１３の側の用紙Ｐの前コーナー部（図３における左前方コーナー部）に対して分離用エア２１,２２が吹き付けられてもよい。したがって、分離用前方エア吹き出し口６１及び分離用側方エア吹き出し口６２は、図３において、固定側面ガイド１２の側の右前方コーナー部の近傍及び／又は可動側面ガイド１３の側の左前方コーナー部の近傍に配置してもよい。なお、分離用側方エア吹き出し口６２や接続体の設置のしやすさの観点から、分離用前方エア吹き出し口６１及び分離用側方エア吹き出し口６２は、固定側面ガイド１２の側の右前方コーナー部の近傍に配置することが好ましい。

給紙ユニット３は、給紙台３０と、一対の側面ガイド１２,１３（図３に図示）と、後端押さえ部材１４と、を備えている。給紙台３０は、多数枚の用紙Ｐが積載されるとともに昇降可能に構成されている。給紙台３０は、給紙台昇降モータを駆動源とする昇降装置を用いて電動で昇降する。紙受台３０の上限位置及び下限位置は、それぞれ上限リミッタスイッチ及び下限リミッタスイッチによって検知されていて、当該リミッタスイッチは万が一のための安全装置として機能する。一対の側面ガイド１２,１３は、用紙幅方向に対向して離間配置されている。後端押さえ部材１４は、積載された用紙Ｐ（すなわち用紙束Ｑ）の後面を揃えるとともに、積載された最上位の用紙Ｐの後端Ｐｂを自重で押さえることができるように構成されている。

給紙台３０の前端に隣接するように、前面ストッパー１１が立設されている。前面ストッパー１１の上方であって固定側面ガイド１２寄りのコーナーに形成された傾斜面には、上下方向に延びるスリット状の分離用前方エア吹き出し口６１が設けられている。前面ストッパー１１の上方であって分離用前方エア吹き出し口６１と大略同じ高さの位置には、左右方向に沿って離間した複数の分離用前方エア吹き出し口６１が設けられている。

（給紙装置の後端押さえ部材）
後端押さえ部材１４は、例えば、図２、６及び７に示すように給紙台３０の上に載置されるブックスタンド形状をしており、図３に示すように固定側面ガイド１２の近傍に配置されている。後端押さえ部材１４は、最上位の用紙Ｐの後端Ｐｂの一部分、具体的には、最上位の用紙Ｐのうち、固定側面ガイド１２の側の後端Ｐｂを押圧する。後端押さえ部材１４は、図６乃至９に示すように、後端押さえ板３１と後面ガイド板３２とから構成されている。後面ガイド板３２は、底面部３２ａ及びガイド部３２ｂを有して、略Ｌ字状に折れ曲がった形状をしている。給紙台３０の上面に配置される底面部３２ａの上に用紙束Ｑが載置され、底面部３２ａが給紙台３０の上面と最下位の用紙Ｐの下面との間で挟まれている。同時に、ガイド部３２ｂが給紙台３０の上に積載された用紙束Ｑの後面に接している。したがって、後面ガイド板３２は、積載された用紙束Ｑの後面を揃える後面規制部材として機能している。なお、給紙台３０が磁性を持った鉄、ニッケル、コバルトを含む金属材料からできている場合、底面部３２ａの下面において、給紙台３０の上面に対して着脱自在に付着する磁性シート等の付着部材３２ｄを貼着することもできる。

後端押さえ板３１は、押さえ部３１ａと引っ掛かり部３１ｂと支持部３１ｃとを有して、押さえ部３１ａが支持部３１ｃに対して略Ｌ字状に折れ曲がっているとともに、引っ掛かり部３１ｂが支持部３１ｃに対して略Ｌ字状に折れ曲がっている。

ガイドピン３３が支持部３１ｃに立設されている。ガイド部３２ｂの幅方向略中央部分には、上下方向に延びてガイドピン３３が挿通されるガイド孔３２ｃが形成されている。ガイド孔３２ｃの長さが、積載される用紙Ｐの高さよりも大きく、且つ、ガイド孔３２ｃの幅が、ガイドピン３３がガイド孔３２ｃに沿って上下にスライド移動できるように、それぞれ寸法構成されている。後端押さえ板３１が後面ガイド板３２に対して上下に移動することができるので、積載される用紙Ｐの枚数（用紙束Ｑの高さ）に応じて押さえ部３１ａの位置が適宜に変化する。そして、後端押さえ板３１の自重によって、押さえ部３１ａが、積載された最上位の用紙Ｐにおいて、固定側面ガイド１２の側の後端Ｐｂの上面を押圧することができる。したがって、後端押さえ板３１は、最上位の用紙Ｐの後端Ｐｂの上面を押さえる後端押さえ部材として機能している。積載される用紙Ｐのサイズに応じて、後端押さえ部材１４の設置場所を変えることにより、用紙Ｐの後端Ｐｂでの押さえる位置を調整できる。

後端押さえ板３１の押さえ部３１ａの上に別体の重しを追加で載置することで、後端押さえ板３１の押圧力を調整することができる。また、押さえ部３１ａの下面において、ローラーやボールのような転動体を設けることで、押さえ部３１ａの用紙Ｐに対する摩擦抵抗を減らして用紙Ｐの搬送性を良くして、滑りの悪い用紙にも対応することができる。さらに、後端押さえ板３１が用紙Ｐの後端Ｐｂに加える圧力として自重を利用しているが、バネによる付勢力を追加することで、後端押さえ板３１が用紙Ｐの後端Ｐｂに加える圧力を増加させることもできる。また、適宜の剛性及び長さを持った板状体を押さえ部３１ａの下面に対して着脱自在に付着することにより、積載される用紙Ｐのサイズに応じて、用紙Ｐの後端Ｐｂでの押さえる長さを調節することができる。

図６において、左側が固定側面ガイド１２の側を示しており、後述する捌き用側方エア２４の流通経路の関係から、押さえ部３１ａが図６の左側（すなわち固定側面ガイド１２の側）に位置するように後端押さえ部材１４が組み立てられる。

図６及び７は、後端押さえ部材１４を、最上位の用紙Ｐの後端Ｐｂの上面を押さえる後端押さえ部材として使用する場合の形態を示している。また、図８及び９は、後端押さえ部材１４を、積載された用紙Ｐの後面を揃える後面規制部材として使用する場合の形態を示している。図６及び７に示した後端押さえ板３１を上方にスライド移動させ、後端押さえ板３１がガイドピン３３を中心に回転可能になった位置で回転させたあと、図８及び９に示すように、引っ掛かり部３１ｂがガイド部３２ｂの上縁に引っ掛かるようにする。このようにして、後端押さえ部材１４を後端押さえ状態から退避状態に切り替えることができる。

（給紙装置の側面ガイド）
図３に示すように、給紙ユニット３は、用紙搬送方向Ｔを後方から見て、右側に固定側面ガイド１２を備え、左側に可動側面ガイド１３を備える。固定側面ガイド１２は、給紙装置７において用紙束Ｑを用紙幅方向に位置決めするための基準となる側面ガイドであり、給紙ユニット３の右側壁に沿って立設されている。可動側面ガイド１３は、給紙台３０の上に載置される用紙Ｐのサイズに応じて、可動側面ガイド１３の設置場所を用紙幅方向に適宜に移動することのできる側面ガイドである。

固定側面ガイド１２には、分離用側方エア吹き出し口６２と捌き用側方エア吹き出し口６７とが形成されている。分離用側方エア吹き出し口６２は、上下に延びるスリット状の開口であり、前面ストッパー１１の傾斜面に設けられた分離用前方エア吹き出し口６１と同レベルの位置に配設されている。捌き用側方エア吹き出し口６７は、分離用側方エア吹き出し口６２よりも後方であって分離用側方エア吹き出し口６２とおおよそ同レベルの位置に配設されている。分離エア用ポンプ（図示せず）は、図示しない接続体（ホース又はチューブ）を介して、分離用前方エア吹き出し口６１及び分離用側方エア吹き出し口６２に接続されている。分離用前方エア２１及び分離用側方エア２２が、分離用前方エア吹き出し口６１及び分離用側方エア吹き出し口６２からそれぞれ吹き出される。

図１０は、側方エア吹き出し機構１５を示す。側方エア吹き出し機構１５は、ファン５６と、接続体５７（ホース又はチューブ）と、ダクト５８と、スライド板５９と、を備えている。ファン５６は、接続体５７（ホース又はチューブ）を介して、ダクト５８に接続されている。ダクト５８が、スライド板５９の外側面に固設されている。スライド板５９においては、複数の捌き用側方エア吹き出し口６７が用紙搬送方向Ｔ（前後方向）に離間して形成されている。ファン５６からのエアは、接続体５７及びダクト５８を流れた後、複数の捌き用側方エア吹き出し口６７から捌き用側方エア２４としてそれぞれ吹き出される。

用紙搬送方向Ｔ（前後方向）に延びる長穴６５が固定側面ガイド１２に形成されているとともに、長穴６５に係合するガイドピン６６がスライド板５９に立設されている。スライド板５９は、長穴６５及びガイドピン６６の係合構造により、固定側面ガイド１２に対して用紙搬送方向Ｔ（前後方向）にスライド自在であるように構成されている。したがって、スライド板５９が用紙搬送方向Ｔ（前後方向）にスライド移動することによって、捌き用側方エア２４の吹き出し位置を用紙搬送方向Ｔ（前後方向）に適宜に変えることができる。

なお、側方エア吹き出し機構１５において、ファン５６やスライド板５９は、捌き用側方エア吹き出し口６７の開度又は開閉を調節するためのシャッター（図示せず）を備えてもよい。当該シャッターは、シャッターソレノイドによって駆動される。シャッターの位置を変化させることにより、捌き用側方エア吹き出し口６７から吹き出される捌き用側方エア２４の吹き出し量を調節することができる。さらに、スライド板５９はルーバーを備えて、捌き用側方エア２４の吹き出し方向を調節することもできる。また、一対の側面ガイドは、用紙幅方向の中心基準線に対して、左右対称に移動可能な可動型側面ガイドとして構成されて、後端押さえ部材１４が配設される側面ガイドのいずれか一方において捌き用側方エア吹き出し口６７を備える構成であってもよい。

（給紙装置の用紙レベル検出）
固定側面ガイド１２の左側（内側）であり且つ用紙Ｐの前端Ｐｆから後方寄りの場所であって給紙台３０の上方には、用紙レベル検出センサ３５が配置されている。用紙レベル検出センサ３５の検出レバー３６が斜め下前方に延在して、検出レバー３６の下端が、上昇してくる用紙Ｐの上面に当接するように、検出レバー３６が配置されている。検出レバー３６の下端は、基本的には、分離用前方エア吹き出し口６１及び分離用側方エア吹き出し口６２と同レベルになるように位置決めされている。用紙レベル検出センサ３５によって、給紙台３０の上の最上位の用紙Ｐのレベルが検出される。なお、用紙レベル検出センサ３５は、吸着搬送機構８の搬送ベルト４３における下側部分と最上位の用紙Ｐとの間隔を調節することで用紙Ｐに対する吸着特性を調節できる調節ダイアルを備えている。すなわち、調節ダイアルを用いて、用紙Ｐが厚紙である場合には当該間隔を狭くしたり、用紙Ｐが薄紙である場合には当該間隔を広くしたりすることができる。

ところで、給紙装置の使用される環境（高い湿度）やおもて面と裏面における印刷物の収縮率差によっては用紙Ｐに反りが発生するため、用紙Ｐの前端Ｐｆがカールする場合がある。用紙Ｐの前端Ｐｆが上向き又は下向きにカールしている場合、カールした前端Ｐｆを分離用前方エア吹き出し口６１及び分離用側方エア吹き出し口６２に対して正確に位置決めすることが困難である。とりわけ、給紙動作開始直後の最上位の用紙Ｐは、エアを吹き付ける前には静電気等で用紙同士が密着した状態にある可能性があるため、最上位の用紙Ｐの前端Ｐｆの位置を正確に特定することが困難である。そのため、用紙Ｐの前端Ｐｆのレベルを検出するための用紙前端レベルセンサ３７が、用紙Ｐの前端Ｐｆの上方に配置されている。用紙前端レベル検出センサ３７の検出レバー３８が、斜め下後方に延在して、検出レバー３８の下端が、上昇してくる用紙Ｐの前端Ｐｆに当接するように、検出レバー３８が配置されている。検出レバー３８の下端は、基本的には、分離用前方エア吹き出し口６１及び分離用側方エア吹き出し口６２と同レベルになるように位置決めされている。

まず、操作パネルのスタートボタンを通じて給紙開始の信号が入力されると、下記のような吸着・搬送の動作制御が、用紙束Ｑのうち給紙動作スタート時に最上位にある用紙Ｐに対して行われる。まず、用紙束Ｑが載置された給紙台３０が上昇する。用紙束Ｑにおける最上位の用紙Ｐの前端Ｐｆが、用紙前端レベル検出センサ３７の検出レバー３８に当接すると、給紙台３０の上昇が停止する。給紙台３０の停止位置から、最上位の用紙Ｐの前端Ｐｆのレベルが検出される。給紙台３０の停止位置は、最上位の用紙Ｐの前端Ｐｆの初期位置情報としてＲＡＭに一時的に記憶される。給紙台３０は、所定の待機位置まで下降する。そのあと、給紙台昇降モータによる給紙台３０の上昇速度が通常の上昇速度の半分程度の低速で、給紙台３０が上昇する。そして、最上位の用紙Ｐの前端Ｐｆの初期位置情報を参照しながら、最上位の用紙Ｐの前端Ｐｆが、用紙前端レベル検出センサ３７の検出レバー３８に当接するまで給紙台３０が上昇するように、制御部６が制御する。したがって、最上位の用紙Ｐの前端Ｐｆが検出レバー３８の下端位置に対してオーバーランすることなく、最上位の用紙Ｐの前端Ｐｆが分離用前方エア吹き出し口６１及び分離用側方エア吹き出し口６２に対向するように、最上位にある用紙Ｐの位置が正確に決められる。

その後、後で詳細に説明されるように、最上位の用紙Ｐに対して、分離用前方エア２１及び分離用側方エア２２と、捌き用前方エア２３及び捌き用側方エア２４とが、吹き付けられる。捌き用前方エア２３及び捌き用側方エア２４が合流した用紙間隙エア２８が、最上位の用紙Ｐ及びその下にある数枚程度の用紙Ｐの間隙に流通することにより、最上位の用紙Ｐの全体が、上から２番目の用紙Ｐから離間するように浮揚するので、最上位の用紙Ｐが捌かれる。そして、浮揚して捌かれた最上位の用紙Ｐの上面が、搬送ベルト４３の下面に吸着する。吸着された最上位の用紙Ｐが搬送ベルト４３によって前方に搬送される。

用紙レベル検出センサ３５の検出レバー３６の下端が、用紙前端レベル検出センサ３７の検出レバー３８の下端と大略同じレベルに配置されている。そのため、用紙前端レベル検出センサ３７を用いて最上位の用紙Ｐに関する上記吸着・搬送の動作制御を行っているとき、用紙レベル検出センサ３５からも最上位の用紙Ｐの上面に対して当接しているという信号又は非当接であるという信号が発せられる。しかしながら、用紙レベル検出センサ３５からの当該信号は、給紙動作開始時に最上位にある用紙Ｐに関する上記吸着・搬送の制御の利用されることはない。そして、給紙動作開始時に最上位から二番目以降の用紙Ｐに関する上記吸着・搬送の制御は、用紙レベル検出センサ３５を利用して行われて、用紙前端レベル検出センサ３７を利用して行われることは無い。

（給紙装置の吸着搬送機構）
給紙台３０の前部上方に配置された吸着搬送機構８は、前後一対の回転ローラ４１,４２と、回転ローラ４１,４２の間に巻き掛けられた吸着式搬送ベルト４３と、搬送ベルト４３内に配置された吸引ボックス４４と、吸引ファン（図示せず）と、を備えている。一対の回転ローラ４１,４２は、吸着ベルト駆動モータによって回転駆動される。複数の搬送ベルト４３が用紙幅方向に離間し且つ用紙搬送方向Ｔと平行に並んで配置されるとともに、各搬送ベルト４３には多数の吸引孔が形成されている。吸引ボックス４４の下面には、複数の吸引スリットが形成され、該吸引スリットからエアを吸い込むことができる。

吸引ファンの駆動により、吸引ボックス４４は、吸引ボックス４４の下方にあるエアを上方に吸引し、搬送ベルト４３の下面（搬送面）は、分離・捌きの行われた用紙Ｐの上面を吸着する。その結果、用紙束Ｑの中から１枚の用紙Ｐだけが分離される。そして、搬送ベルト４３の下面に吸着された用紙Ｐは、斜行搬送機構９に向けて用紙搬送方向Ｔに搬送される。

吸着搬送機構８においては、用紙幅方向のおおよそ中央に位置する２つの搬送ベルト４３の間に、用紙前端レベル検出センサ３７が配置されている。用紙前端レベル検出センサ３７は、斜め下後方に延びる検出レバー３８を有する。検出レバー３８の前部が回動自在に支持され、検出レバー３８の下端が最上位の用紙Ｐの前端Ｐｆに当接するように構成されている。また、用紙幅方向のおおよそ中央に位置する２つの搬送ベルト４３の間であって搬送ベルト４３の下面の近傍には、用紙検出センサ２７が配置されている。用紙検出センサ２７は、発光素子及び受光素子を備える反射型フォトセンサであり、用紙Ｐの遮光によって用紙Ｐの通過を検出することができる。

（給紙装置の斜行搬送機構）
吸着搬送機構８の前方に位置する斜行搬送機構９は、吸着搬送機構８によって前方に搬送されてきた用紙Ｐを、一対の回転ローラ５１,５２に掛け渡された吸着式搬送ベルト５３に載せながら、搬送するようになっている。一対の回転ローラ５１,５２は、斜行補正駆動モータによって回転駆動される。吸着式搬送ベルト５３内には吸引ボックス５４が配置されている。搬送ベルト４３の上面（搬送面）は、用紙Ｐの下面を吸着することができる。吸着式搬送ベルト５３は、用紙搬送方向Ｔと平行に延びるガイド壁（図示せず）に対して、少しだけ傾斜するように配設されている。斜行搬送機構９では、用紙Ｐが、ガイド壁の側に押しやられながら搬送されるので、用紙Ｐの一側縁がガイド壁に沿った状態で用紙搬送方向Ｔに搬送される。したがって、吸着搬送機構８によって搬送された用紙Ｐが用紙搬送方向Ｔに対して傾斜して搬送されていたとしても、斜行搬送機構９によって用紙Ｐが用紙搬送方向Ｔに搬送されるように修正することができる。なお、用紙Ｐが厚紙である場合には、吸引ボックス５４による吸着を可能にして吸着式搬送ベルト５３で用紙Ｐを吸着搬送する。また、用紙Ｐが薄紙である場合には、吸引ボックス５４による吸着を不可にして搬送ベルト５３のグリップ力だけで用紙Ｐを搬送する。

用紙幅方向のおおよそ中央に位置する２つの搬送ベルト５３の間に、用紙前検出センサ２５及び重送検出センサ２６が配置されている。用紙検出センサ２５は、発光素子及び受光素子を用紙搬送経路１０を挟んで配置された透過型フォトセンサであり、用紙Ｐの遮光によって用紙Ｐの通過を検出することができる。重送検出センサ２６は、超音波の発振器および受振器を用紙搬送経路１０を挟んで配置された超音波センサであり、搬送される用紙Ｐに超音波を当てて、用紙Ｐを透過した超音波の強度を測定することにより、搬送される用紙Ｐの重送を検出することができる。

（用紙間隙におけるエアの流れ）
図３及び４を参照しながら、給紙工程において用紙Ｐへのエア吹き付けが行われたとき、用紙Ｐの間隙においてエアがどのように流れて用紙Ｐが捌かれるかについて説明する。

分離エア用ポンプ（図示せず）、捌き前方エア用ファン（図示せず）及びファン５６のそれぞれが起動すると、分離用前方エア吹き出し口６１と分離用側方エア吹き出し口６２、複数の捌き用前方エア吹き出し口６３及び複数の捌き用側方エア吹き出し口６７を通じて、分離用前方エア２１と分離用側方エア２２、捌き用前方エア２３及び捌き用側方エア２４のそれぞれが、用紙束Ｑのうちの最上位の用紙Ｐに向けて吹き出される。すなわち、分離用前方エア吹き出し口６１と分離用側方エア吹き出し口６２からは、分離用前方エア２１と分離用側方エア２２が、最上位の用紙Ｐの右前方コーナー部Ｐｒｃに向けて略水平に吹き出される。複数の捌き用前方エア吹き出し口６３からは、捌き用前方エア２３が最上位の用紙Ｐの前端Ｐｆに向けて略水平に吹き出される。捌き用側方エア吹き出し口６７からは、捌き用側方エア２４が、最上位の用紙Ｐの右端Ｐｒに向けて略水平に吹き出される。

比較的高圧の分離用前方エア２１及び分離用側方エア２２によって、最上位の用紙Ｐの右前方コーナー部Ｐｒｃが、上から２枚目の用紙Ｐから少し浮き上がって局部的に分離される。比較的大きな容量の捌き用前方エア２３が、局部的に分離された用紙Ｐの右前方コーナー部Ｐｒｃを基点にして、最上位の用紙Ｐの前方から後方に向けて、最上位の用紙Ｐ及びその下にある数枚程度の用紙Ｐにおける各用紙間隙に送り込まれる。同様に、比較的大きな容量の捌き用側方エア２４も、局部的に分離された用紙Ｐの右前方コーナー部Ｐｒｃを基点にして、最上位の用紙Ｐの右端Ｐｒから左端Ｐｌに向けて、最上位の用紙Ｐ及びその下にある数枚程度の用紙Ｐにおける各用紙間隙に送り込まれる。捌き用側方エア２４は、前方から後方に流れる捌き用前方エア２３によって斜め後方に偏向されるとともに、可動側面ガイド１３の内面でブロックされることで後方に偏向される。各用紙間隙に送り込まれた捌き用側方エア２４は、用紙Ｐの中央部分付近で捌き用前方エア２３と合流し、用紙間隙エア２８を形成する。用紙間隙エア２８は、各用紙間隙を流通しながら用紙Ｐの後端Ｐｂに向けて流れる。なお、エアが用紙間隙を流通する過程で、各用紙Ｐの広い領域が膨らもうとし、特に、図４に示すように、可動側面ガイド１３の側の用紙Ｐの左端Ｐｌが大きく膨らもうとする。

ところで、固定側面ガイド１２の側の用紙Ｐの後端Ｐｂでは、用紙Ｐの後端Ｐｂが後端押さえ部材１４で押さえつけられて用紙間隙が実質的に閉じられているため、用紙間隙エア２８が流通することができない。これに対して、可動側面ガイド１３の側の用紙Ｐの後端Ｐｂでは、用紙Ｐの後端Ｐｂが後端押さえ部材１４で押さえつけられていないため、後端エア出口２９（すなわち用紙間隙エア２８が流通する開口）が用紙Ｐの後端Ｐｂに形成される。このように、用紙Ｐの後端Ｐｂにおいて、固定側面ガイド１２の側の一部分が後端押さえ部材１４で押さえつけられてエアの流通がブロックされているのに対して、可動側面ガイド１３の側の他の部分がフリーになってエアの流通が可能になっている。その結果、用紙間隙エア２８は、後端エア出口２９に向けて各用紙間隙を流通して、後端エア出口２９を通じて用紙Ｐの後端Ｐｂから流出する。

最上位の用紙Ｐ及びその下にある数枚程度の用紙Ｐにおいては、捌き用前方エア２３及び捌き用側方エア２４が、用紙間隙エア２８として、各用紙間隙に流通して用紙Ｐの広い領域に行き渡る。これにより、図４に示すように、最上位の用紙Ｐの全体が、上から２番目の用紙Ｐから離間するように浮揚するので、最上位の用紙Ｐが捌かれる。そして、浮揚して捌かれた最上位の用紙Ｐの上面が、搬送ベルト４３の下面に吸着する。吸着された最上位の用紙Ｐが搬送ベルト４３によって前方に搬送される。

（この発明の変形例）
図１２は、可動側面ガイド１３の変形例を示す。変形例に係る可動側面ガイド１３は、略Ｌ字状に折れ曲がった形状のベース部材４１と、ガイド板４２と、を備えている。ベース部材４１は、底面部４１ａ及びガイド部４１ｂを有する。底面部４１ａが、給紙台３０の上面に配置され、底面部４１ａの上に用紙束Ｑが載置され、底面部４１ａが給紙台３０の上面と最下位の用紙Ｐの下面との間で挟まれる。ガイド部４１ｂは、用紙束Ｑの可動側の側面を規制する。ガイド部４１ｂには、着脱自在のタブ４７が取り付けられている。用紙搬送方向に延びるガイド板４２は、用紙搬送方向Ｔに延びる長穴４２ａを有する。タブ４７及び長穴４２ａの係合構造により、ガイド板４２がベース部材４１のガイド部４１ｂに対して用紙搬送方向Ｔ（前後方向）にスライド自在であるように構成されている。したがって、ベース部材４１のガイド部４１ｂに対するガイド板４２の係合位置を変えることによって可動側面ガイド１３の用紙搬送方向Ｔの長さを調節することができる。変形例に係る可動側面ガイド１３は、用紙サイズに応じて用紙搬送方向Ｔの長さを調節でき、用紙間隙を流通する用紙間隙エアが流出しにくくする可変長のブロック壁として機能する。なお、給紙台３０が磁性を持った鉄、ニッケル、コバルトを含む金属材料からできている場合、ベース部材４１の底面部４１ａの下面において、給紙台３０の上面に対して着脱自在に付着する磁性シート等の付着部材４１ｄを貼着することもできる。

用紙搬送方向長さの異なった複数の可動側面ガイド１３を準備して、用紙サイズに応じて可動側面ガイド１３を使い分けることもできるが、変形例に係る１つの可動側面ガイド１３では、可動側面ガイド１３の長さを用紙搬送方向Ｔ（前後方向）に調節することによって様々な用紙サイズに対応することができる。したがって、部品点数及びコストの削減に寄与する。

図１３は、後端押さえ部材１４の変形例を示す。変形例に係る後端押さえ部材１４は、後端押さえ板３１及び側面支持板３４を備えている。後端押さえ板３１は、押さえ部３１ａ及び支持部３１ｃを有して、押さえ部３１ａが支持部３１ｃに対して略Ｌ字状に折れ曲がっている。押さえ部３１ａは、用紙幅方向に延びて、用紙Ｐの上面に当接する。側面支持板３４の支持部３４ｂは、上下方向に延びる長穴３４ｃを有する。側面支持板３４は、固定側面ガイド１２又は可動側面ガイド１３のいずれか一方の内面に取り付けられる。好ましくは、側面支持板３４が固定側面ガイド１２に取り付けられる。

ガイドピン３３が支持部３１ｃに立設されている。ガイド部３４ｂの幅方向略中央部分には、上下方向に延びてガイドピン３３が挿通されるガイド孔３４ｃが形成されている。ガイド孔３４ｃの長さが、積載される用紙Ｐの高さよりも大きく、且つ、ガイド孔３４ｃの幅が、ガイドピン３３がガイド孔３４ｃに沿って上下にスライド移動できるように、それぞれ寸法構成されている。後端押さえ板３１が側面支持板３４に対して上下に移動することができるので、積載される用紙Ｐの量（用紙束Ｑの高さ）に応じて押さえ部３１ａの位置が適宜に変化する。そして、後端押さえ板３１の自重によって、押さえ部３１ａが、積載された最上位の用紙Ｐにおいて、固定側面ガイド１２の側の後端Ｐｂの上面を押圧することができる。したがって、後端押さえ板３１は、最上位の用紙Ｐの後端Ｐｂの上面を押さえる後端押さえ部材として機能する。

例えば、図１３に示すように、側面支持板３４が、捌き用側方エア吹き出し口６７を有する固定側面ガイド１２に取り付けられる場合、押さえ部３１ａが、用紙Ｐの後端Ｐｂのうち固定側面ガイド１２側の一部分を押圧するように、押さえ部３１ａが構成されている。また、固定側面ガイド１２が捌き用側方エア吹き出し口６７を有するとともに、側面支持板３４が、捌き用側方エア吹き出し口６７を有しない可動側面ガイド１３に取り付けられる場合であっても、固定側面ガイド１２側の一部分だけを押圧することができる。すなわち、押さえ部３１ａとしての当接下面が下方に突出し、当接下面を支える支持上面が固定側面ガイド１２の近傍まで延びるように構成した段差構造により、用紙Ｐの後端Ｐｂのうち可動側面ガイド１３側の一部分を押圧することなく、固定側面ガイド１２側の一部分を押圧するようにすることもできる。

なお、固定側面ガイド１２又は可動側面ガイド１３が磁性を持った鉄、ニッケル、コバルトを含む金属材料からできている場合、支持部３４ｂの外側面において、固定側面ガイド１２又は可動側面ガイド１３の内面に対して着脱自在に付着する磁性シート等の付着部材３４ｄを貼着することもできる。

１ 用紙加工装置
２ 装置本体
３ 給紙ユニット
４ ローラ
５ ゴミ箱
５Ａ 第１加工ユニット
５Ｂ 第２加工ユニット
５Ｃ 第３加工ユニット（余白裁断ユニット）
６ 制御部（ＣＰＵ）
７ 給紙装置
８ 吸着搬送機構
９ 斜行搬送機構
１０ 用紙搬送経路
１１ 前面ストッパー
１２ 固定側面ガイド
１３ 可動側面ガイド
１４ 後端押さえ部材
１５ 側方エア吹き出し機構
１８ 排紙トレイ
２１ 分離用前方エア
２２ 分離用側方エア
２３ 捌き用前方エア
２４ 捌き用側方エア
２５ 用紙検出センサ
２６ 重送検出センサ
２７ 用紙検出センサ
２８ 用紙間隙エア
２９ 後端エア出口
３０ 給紙台
３１ 後端押さえ板
３２ 後面ガイド板
３５ 用紙レベル検出センサ
３６ 検出レバー
３７ 用紙前端レベルセンサ
３８ 検出レバー
４３ 吸着式搬送ベルト
４４ 吸引ボックス
５３ 吸着式搬送ベルト
５４ 吸引ボックス
６１ 分離用前方エア吹き出し口
６２ 分離用側方エア吹き出し口
６３ 捌き用前方エア吹き出し口
６７ 捌き用側方エア吹き出し口
Ｐ 用紙
Ｐｆ 用紙の前端
Ｐｂ 用紙の後端
Ｐｒ 用紙の右端
Ｐｌ 用紙の左端
Ｑ 用紙束
Ｔ 用紙搬送方向

Claims (7)

1. 給紙台上に載置された用紙束の上方に設置されて前記用紙束における最上位用紙の上面をエア吸着して搬送する吸着搬送機構と、
   前記用紙束の用紙搬送直交方向の側面をガイドして規制する一対の側面ガイドと、
   前記最上位用紙の前コーナー部の少なくとも一方に向けて分離用エアを吹き出す分離用エア吹き出し口と、
   前記最上位用紙の前端に向けて捌き用エアを吹き出す前方エア吹き出し口と、
   前記一対の側面ガイドのいずれか一方に配設されて、前記最上位用紙の側端に向けて捌き用エアを吹き出す側方エア吹き出し口と、
   前記最上位用紙の後端のうち、前記側方エア吹き出し口が配設される側の一部分を押さえる後端押さえ部材と、を備え、
   前記分離用エア吹き出し口が、前記最上位用紙の前記前コーナー部の前方側に向けて分離用前方エアを吹き出す分離用前方エア吹き出し口と、前記最上位用紙の前記前コーナー部の側方側に向けて分離用側方エアを吹き出す分離用側方エア吹き出し口とから構成されることを特徴とする給紙装置。
2. 前記側方エア吹き出し口が、前記用紙束を前記給紙台上で位置決めするための基準として用いられる固定側面ガイドに配設されることを特徴とする、請求項１に記載の給紙装置。
3. 前記後端押さえ部材が、前記用紙束の後面を規制するための後面ガイドに対して、又は、前記一対の側面ガイドのいずれか一方に対して配設されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の給紙装置。
4. 前記後端押さえ部材が、積載される用紙に応じて、用紙後端での押さえる状態を変えることができるように構成されていることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の給紙装置。
5. 前記側方エア吹き出し口からのエア吹き出し方向は、用紙搬送直交方向であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の給紙装置。
6. 前記側方エア吹き出し口の位置は、調整可能に構成されていることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一つに記載の給紙装置。
7. 前記側方エア吹き出し口が配設されない側の前記側面ガイドの長さは、用紙搬送方向に調整可能に構成されていることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一つに記載の給紙装置。

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