JP6725597B2 - シート積載装置 - Google Patents

Description

本発明はシート積載装置に関する。

大量のシートに画像を形成するために画像形成装置にシート給送装置が接続されることがある。シート給送装置はトレイに積載されたシート束から一枚ずつシートを画像形成装置に給送する。シート束からシートを分離するためにリタード分離方式やデュプロ方式等など様々な分離方式が存在する。

しかし、表面性の良い塗装紙やＯＨＰシートは、普通紙と比較すると、シート間に発生する吸着力や負圧が大きいため、従来方式の分離機構では分離が不十分となるケースが見られた。そこで、特許文献１によれば、シートに向けてエアを送風して、シート同士の密着状態を解消してから給送する方法が提案されている。

特開２００５−９６９９４号公報

しかし、特許文献１に記載されたシート給送装置では、シートの残量が少なくなった場合に分離性能が低下しやすい。シートの残量が少なくなると、エアの吹き出し口の高さと比較して、シート束の厚みが低くなる。エアの一部は、シート束を積載しているシートトレイの側面に衝突して上方に進み、シート束の底面を押し上げてしまう。シート束には重力とシート束の上方に流れるエアにより押し下げられる力も作用しているため、シート間がかえって密着してしまう。シート間が密着すると、シート間にエアが入り込みにくくなるため、分離性能が低下する。そこで、本発明は、シートの残量が少なくなった場合でも、シートの分離性能を維持することを目的とする。

本発明は、たとえば、
シート積載装置であって、
シート束のうち最下位に位置するシートと接して保持する積載面と、前記積載面の端部付近を支持し、かつ、前記積載面と平行でない面を有する支持部と、を含み、前記シート束を積載する積載手段と、
前記積載面と前記支持部とを一緒に昇降させる昇降手段と、
前記シート束の側面に送風口を介してエアを吹き当てる送風手段と、を有し、
前記支持部は、前記送風手段によって、前記送風口のうち前記積載面よりも下方の部分から吹き出されたエアを通風する開口を有する、シート積載装置を提供する。

本発明によればシートの残量が少なくなった場合でもシートの分離性能が維持される。

画像形成システムの概略断面図 シート給送装置を説明する図 トレイを説明する図 エアの流れを説明する図 変形例を説明する図 変形例を説明する図 変形例を説明する平面図

＜シート給送装置＞
図１、図２（Ａ）、図２（Ｂ）は給送装置１の概略断面図である。給送装置１は画像形成装置１０に対してシートを給送するシート給送装置である。図２（Ａ）が示すようにトレイ２はシート束Ｓが積載される昇降可能な積載手段である。モータＭ１はワイヤーや複数のプーリーを介してトレイ２と連結されている。モータＭ１が正回転すると、トレイ２が上昇し、モータＭ１が逆転するとトレイ２が下降する。図２（Ｂ）が示すように、トレイ２に積載されているシートの量が減るたびに、モータＭ１はトレイ２を上昇させる。

後端規制板３はシート束Ｓの後端の位置を規制する規制手段である。後端とは、シートの給送方向において上流側端である。一対の側端規制板４は、シートの給送方向と直交する幅方向におけるシートの両側端の位置を規制する規制部材である。ピックアップローラ５は、シートＳを給送する際に下降してシート束Ｓのうち最上位のシートＳ１に当接して回転することで、シートＳ１を給送する。フィードローラ６はピックアップローラ５により給送されたシートをさらに下流側に搬送する搬送部材である。リタードローラ７は、ピックアップローラ５により給送されたシートを上流側に戻すように回転しており、給送された複数のシートのうち最上位のシートＳ１とそれ以外のシートを分離する。

一対の側端規制板４のうち少なくとも一方には、シートをエアにより分離する送風機構８ａ、８ｂが設けられている。送風機構８ａ、８ｂはファンと送風口９ａ、９ｂとを有している。この送風口９ａ、９ｂから吹き出されたエアがシート間に吹き込むことにより、複数のシートが一枚一枚に分離するように捌かれる。

＜トレイ＞
図３（Ａ）はトレイ２の平面図である。トレイ２を構成する積載板の積載面３０の右側の端部付近には二つの切欠き１３ａ、１３ｂが設けられている。切欠き１３ａ、１３ｂは送風口９ａ、９ｂと対向する位置に設けられている。切欠き１３ａ、１３ｂは、シート積載量が少なくなったときに送風口９ａ、９ｂから吹き出されたエアの一部をシート束Ｓの底面側に逃がす通風部として機能する。

図３（Ｂ）はトレイ２の右側面に位置する支持部材３１を示している。支持部材３１は、積載面３０を有する積載板を支持しており、シート束Ｓの荷重による積載面３０の変形を抑制している。なお、二つの切欠き１３ａ、１３ｂは積載面３０から支持部材３１にまで延在して設けられている。なお、二つの切欠き１３ａ、１３ｂの幅Ｗは送風口９ａ、９ｂの幅と同等であってもよいが、とりわけ、送風口９ａ、９ｂの幅よりも広くすると、捌き効果が高まる。ただし、幅Ｗを極端に広くしすぎると、最下位のシートの底面が切欠き１３ａ、１３ｂの端部で擦れてしまう。したがって、幅Ｗはシートの汚れや破損が生じない程度に決定される。

図３（Ｃ）はトレイ２の左側面に位置する支持部材３２を示している。支持部材３２は、積載面３０を有する積載板を支持しており、シート束Ｓの荷重による積載面３０の変形を抑制している。

図３（Ｄ）はトレイ２の後端を示す側面図である。図３（Ｅ）は図３（Ａ）に示したＶ−Ｖ'切断線によってトレイ２を切断して得られる断面図である。とりわけ、図３（Ｅ）は積載面３０を有する積載板３３と支持部材３１との接続部付近に切欠き１３ａが設けられていることをわかりやすく示している。

図３（Ｆ）は切欠き１３ａの拡大図である。切欠き１３ａの高さｈと奥行ｄとはシートの捌き効果が得られやすくなるように決定される。奥行ｄとは支持部材３１の側端部から見た切欠き１３ａの奥行である。高さｈと奥行ｄは、たとえば、５ｍｍ以上であればよい。その一方で、高さｈと奥行ｄは、平均的な成人の指が挿入されない程度の値に決定される。たとえば、産業技術総合研究所が編集した日本人の手の寸法データによれば、平均的な成人の第二指遠位関節幅Ｂ０７の平均値は１４．９ｍｍである。最小値は１１．９ｍｍである。したがって、高さｈと奥行ｄ及び高さｈと奥行ｄの合成による仮想斜辺の長さｘは１４．９ｍｍ未満(メカ公差±５％以内)、より好ましくは、１１．９ｍｍ未満であれば、切欠き１３ａに第二指が挿入されにくくなろう。

ここでは、切欠き１３ａが説明されたが、切欠き１３ｂも同等の寸法とされてもよい。また、切欠き１３の数は一つ以上であればよい。ただし、切欠き１３の数は送風機構８の数と同じである。参照符号の末尾に付与されているａ、ｂの文字は複数の物を区別するときに使用されるが、複数の物を区別しないときには省略される。

＜通風部の効果＞
上述したように、送風機構８は、シートの給送を開始する前に、送風口９からエアを吹き出して、シート分離（シート捌き）を実行する。図２（Ａ）が示すように、送風口９の高さ（鉛直方向における長さ）よりもシート束Ｓの高さ（鉛直方向における厚さ）が高ければ、シート束Ｓのうちエアが吹き当たったシート群はシート間にエアが侵入して浮上する。これにより、シート束Ｓが捌かれて分離する。

図２（Ｂ）が示すように、送風口９の高さよりもシート束Ｓの高さが低くなってしまうことがある。図４（Ａ）は比較例としての切欠き１３が無い状態のトレイ２と送風機構８の概略断面図である。矢印はエアの向きと流れを示している。シート残量が少なくなると、トレイ２の端部に設けられた支持部材３１が送風口９の下側部分を塞いでしまう。送風口９の下側部分から吹き出されたエアは支持部材３１と衝突する。エアの一部は支持部材３１に沿って上方に向かい、エアの他の一部は支持部材３１に沿って下方に向かう。とりわけ、上方に向かったエアはシート束Ｓの最下位のシートの底面に衝突してシート束Ｓを押し上げる。その結果、シート間が密着してしまうため、エアがシート間に入り込みにくくなり、分離性能が低下する。

本実施形態においては、図４（Ｂ）が示すように、積載面３０と支持部材３１との接続部付近に設けられた切欠き１３は、送風口９の下側部分から吹き出されたエアをシート束Ｓの下方へ案内する。つまり、エアが上方へ向かわないようにエアを規制している。シート束Ｓのうち下位側のシートは重力とベルヌーイの定理にしたがった力によって下方に引っ張られる。シート束Ｓのうち上位側のシートはベルヌーイの定理にしたがった力によって上方に引っ張られる。これによりシート間の隙間が拡大し、シート間にエアが入り込みやすくなり、分離性能が向上する。また、このように積載面３０と支持部材３１との接続部付近に切欠き１３を設けることで、加工時にバリなどが生じていても積載したシートの端面にダメージを与えることなくシートを積載することができる。

＜まとめ＞
トレイ２はシート束Ｓを積載する積載手段の一例である。モータＭ１は積載手段を昇降させる昇降手段の一例である。送風機構８はシート束Ｓの側面にエアを吹き当ててシート束Ｓを構成する複数のシートを分離する送風手段のち一例である。ピックアップローラ５はシート束Ｓのうち最上位に位置するシートＳ１を給送する給送手段の一例である。なお、ピックアップローラ５に代えて最上位のシートＳ１を吸着して搬送する搬送ベルトが採用されてもよい。トレイ２は、シート束Ｓのうち最下位に位置するシートと接して保持する積載面３０を有している。切欠き１３は送風手段の送風口９のうち積載面３０よりも下方の部分から吹き出されたエアを積載面３０よりも下方を通過するように案内する通風部の一例である。このように、通風部が送風口９のうち積載面３０よりも下方の部分から吹き出されたエアを積載面３０よりも下方を通過するように逃がすため、シートの残量が少なくなった場合でもシートの分離性能が維持される。なお、図２（Ｂ）では、エアがシートの右側面に向けて吹き出されているが、シートの左側面、先端側の側面、後端の側面の少なくとも一つに向けてエアが吹き出されるように、送風機構８が設けられてもよい。これらの場合にも送風口９に対向する位置に切欠き１３が設けられる。

図３（Ａ）から図３（Ｅ）に示すように、トレイ２は、積載面３０を有する積載板３３と、積載板３３の端部付近を支持し、かつ、積載板３３の積載面３０と平行でない面を有する支持部材３１とを有していてもよい。図３（Ａ）が示す切欠き１３ａ、１３ｂは、送風手段から吹き出されたエアが支持部材３１で偏向されてシート束Ｓの底面を押し上げないように、当該エアを逃がす通風部として機能する。ここで、通風部は、積載板３３の積載面３０に設けずに、支持部材３１にだけ設けられた開口であってもよい。なお、開口は、ドリルなどの切削加工機械によって開けられた複数の穴であってもよい。切欠き１３の幅Ｗは送風手段の送風口９の幅よりも広いときに、とりわけ捌き効果が維持される。ただし、切欠きの寸法は平均的な成人の指が挿入不可能な寸法であることが望ましいだろう。支持部材３１に設けられた切欠きの高さｈは５ｍｍ以上とすると、比較的に高い捌き効果が得られる。同様に、積載板３３の積載面３０に設けられた切欠き１３の奥行ｄは５ｍｍ以上であるときに、比較的に高い捌き効果が得られる。なお、トレイ２を形成する積載板３３と支持部材３１とは金属板を折り曲げて形成された共通部材であってもよい。このように折り曲げ加工を行なう際には、積載面３０と支持部材３１との間の接続部（連続部）付近に切欠き１３を設けることで、加工時の誤差を吸収しやすいという効果もある。図３（Ｄ）が示すように、積載面３０と、支持部材３１の面とは直交していてもよい。これは積載面３０を平面に維持する観点からは有効である。

図５（Ａ）、図５（Ｂ）は、上述した通風部に代えて、シート積載量が少なくなったときに送風口９ａ、９ｂから吹き出されたエアの一部をシート束Ｓの底面側に案内する案内部としての支持部材３１を設けた変形例を示している。案内部は、支持部材３１の一部であって、送風手段の送風口９ａ、９ｂと対向する当該一部が積載面３０を基準として、積載面３０と支持部材３１の送風口９ａ、９ｂと対向する面との間が２７０度よりも大きな角度θをなすことで、形成されてもよい。このように、支持部材３１を斜面化することで、支持部材３１は、送風口９のうち積載面３０よりも下方の部分から吹き出されたエアを積載面３０よりも下方を通過するように案内する案内部として機能する。

図６は案内部の変形例を示している。案内部は、積載面３０を有する積載部材と支持部材３１との接続部よりも送風機構８に向かって突出した庇部材３５であってもよい。送風口９のうち積載面３０よりも下方の部分から吹き出されたエアは支持部材３１に衝突し、一部のエアは上方に偏向される。この一部のエアは庇部材３５に衝突して再び偏向し、下方に向かう。つまり、送風口９のうち積載面３０よりも下方の部分から吹き出されたエアは積載面３０よりも下方を通過するように庇部材３５によって案内される。なお、庇部材３５は積載板３３の一部であってもよい。

図７は積載板３３の変形例を示している。積載板３３の積載面３０上には、サイド規制部材８０、およびサイド規制部材８３が移動可能なように開口穴６０１ａ、６０１ｂが設けられている。開口穴６０１ａ、６０１ｂは、サイド規制部材８０、８３が移動可能なように、積載面３０上に構成された開口部である。また、積載面３０上に積載されるシートの後端部を規制するように後端規制部材８７が配置されている。後端規制部材８７は、シート給送方向と平行な方向に移動可能に支持されて、シートの後端位置を規制する。この後端規制部材８７は、積載面３０の中央部に形成された位置決め長穴部６１ｃに沿って移動可能である。また、送風機構８aはサイド規制部材８０に設けられ、送風機構８ｂはサイド規制部材８３に設けられる。サイド規制部材８０、８３が移動する場合、送風機構８a、８ｂはサイド規制部材８０、８３とともに移動する。このような構成の積載板３３においても、送風機構８a、８ｂの送風口９a、９ｂから吹き出されたエアが通過する位置に切欠き１３a、１３ｂがそれぞれ設けられる。たとえば、送風口９aに対向するように切欠き１３aが設けられ、送風口９ｂに対向するように切欠き１３ｂが設けられてもよい。これにより、切欠き１３a、１３ｂは、送風口９a、９ｂのうち積載面３０よりも下方の部分から吹き出されたエアを、積載面３０よりも下方を通過するように案内する通風部として機能する。また、下方を通過したエアが長穴部６１ｃから入り込み、シートを押し上げる力が働く可能性がある。シート端部の分離性能が向上することで、シート端部からエアがシート間に入り込むことが可能となるため、シート束全体としての分離性能が向上する。

１...シート給送装置、２...トレイ、Ｍ１...モータ、５...ピックアップローラ、８...送風機構、３０...積載面、９...送風口、１３...切欠き

Claims (11)

1. シート積載装置であって、
   シート束のうち最下位に位置するシートと接して保持する積載面と、前記積載面の端部付近を支持し、かつ、前記積載面と平行でない面を有する支持部と、を含み、前記シート束を積載する積載手段と、
   前記積載面と前記支持部とを一緒に昇降させる昇降手段と、
   前記シート束の側面に送風口を介してエアを吹き当てる送風手段と、を有し、
   前記支持部は、前記送風手段によって、前記送風口のうち前記積載面よりも下方の部分から吹き出されたエアを通風する開口を有する、シート積載装置。
2. 請求項１に記載のシート積載装置において、前記開口は、前記積載面と前記支持部との接続部に設けられているシート積載装置。
3. 請求項２に記載のシート積載装置において、前記開口は前記接続部を切り欠くことで形成された切欠きであるシート積載装置。
4. 請求項１に記載のシート積載装置において、前記積載面に平行な方向において、前記開口の幅は前記送風口の幅よりも広いシート積載装置。
5. 請求項３に記載のシート積載装置において、鉛直方向における前記切欠きの高さと、前記支持部の側端部から見た前記切欠きの奥行と、該高さと該奥行から成る前記切欠きの仮想斜辺の長さとがそれぞれ１４．９ｍｍ未満であるシート積載装置。
6. 請求項５に記載のシート積載装置において、前記高さ及び前記奥行は５ｍｍ以上であるシート積載装置。
7. 請求項１に記載のシート積載装置において、前記積載面と前記支持部とは金属板を折り曲げて形成された共通部材であるシート積載装置。
8. 請求項１に記載のシート積載装置において、前記積載面と、前記支持部の面とが直交しているシート積載装置。
9. シート積載装置であって、
   シート束を積載する積載手段と、
   前記積載手段を昇降させる昇降手段と、
   前記シート束の側面に送風口を介してエアを吹き当てる送風手段と、
   前記積載手段は、さらに、
   前記シート束のうち最下位に位置するシートと接して保持する積載面と、
   前記積載面の端部付近を支持し、かつ、前記積載面と平行でない面を有する支持部と、を有し、
   前記支持部の一部は、前記送風口と対向しており、かつ、前記支持部の当該一部が前記積載面に対して２７０度よりも大きな角度をなすことで、前記エアの向きを下方へと案内するシート積載装置。
10. シート積載装置であって、
    シート束を積載する積載手段と、
    前記積載手段を昇降させる昇降手段と、
    前記シート束の側面に送風口を介してエアを吹き当てる送風手段と、を有し、
    前記積載手段は、さらに、
    前記シート束のうち最下位に位置するシートと接して保持する積載面と、
    前記積載面の端部付近を支持し、かつ、前記積載面と平行でない面を有する支持部と、
    前記積載面と前記支持部との接続部に設けられ、当該接続部よりも前記送風口に向かって突出した庇部材と、
    を有するシート積載装置。
11. 請求項１０に記載のシート積載装置において、前記庇部材は前記積載手段の一部であるシート積載装置。

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